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분지형 촉매 네트워크와 영구적 선택
HYC-1979Lesson 5: Selection, Species, Will
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분지형 촉매 네트워크에서는 분지형 촉매 네트워크하나의 촉매 또는 촉매 단위가 여러 경쟁 복제자들을 지원합니다. 순환형 하이퍼사이클과 달리, 이 결합은 개방적입니다. 즉, 고리 닫힘이 없고 모든 구성원 간의 상호 의존성이 없습니다. 항상성 조직하에서는 총 농도가 고정되며, 분지 농도의 동역학은 표준 선택 방정식을 따릅니다:

,

여기서 는 분지 i의 농도이고, 는 그 선택값 또는 생산성이며, Φ는 개체군의 평균 생산성입니다. 분지는 와 Φ 모두를 변화시키므로, 농도 심플렉스 상의 움직임은 경쟁하는 분지들의 상대적 생산성에 달려 있습니다.

분지형 촉매 네트워크하나의 촉매가 경쟁하는 복제자들에게 공급합니다A촉매B1분지 1B2분지 2k1k2결합되지 않음개방 결합: 고리 닫힘 없음.구성원 간 상호 의존성 없음.심플렉스 상의 모서리 선택항상성 조직 하의 두 경쟁 분지분지 1x1 = 1분지 2x2 = 1안정한 모서리내부 공존: 불안정불안정안정한 고정점이 모서리로 이동합니다.더 높은 Ai 분지가 승리하고, 패자는 멸종합니다.영구적 선택: 승자 독식.ẋi = xi(Ai − Φ) Φ = Σj xjAj분지는 Ai > Φ일 때만 성장합니다

고정점과 모서리 선택

농도 심플렉스 는 모서리에 순수 상태를 가집니다. 분지형 비순환 네트워크의 경우, 분지들이 경쟁할 때 내부 공존 고정점은 일반적으로 불안정하거나 안장점과 유사합니다. 모서리 근처에서의 선형화는 안정성을 결정하는 고유값을 가진 야코비 행렬을 제공합니다. 더 높은 선택값을 가진 모서리는 시스템을 끌어당기고, 경쟁 모서리는 불안정해집니다.

  • 하나의 분지가 더 큰 를 가지면, 그것은 를 1로 이끄는 반면 다른 분지들은 0으로 감소합니다.
  • 변동이나 작은 속도 차이가 시스템을 기울게 할 수 있지만, 일단 하나의 분지가 우위를 점하면 고정점은 그 모서리로 이동합니다.
  • 지는 경쟁자들은 멸종하며, 시스템은 내부 협력 상태에 안착하지 않습니다.

영구적 선택

이 결과를 영구적 선택이라고 합니다. 이는 협력적 통합이 아닌 승자 독식의 확정입니다. 안정한 고정점은 경쟁하는 모서리 중 하나로 이동하고, 시스템은 그곳에 머뭅니다. 분지형 결합은 하이퍼사이클에 필요한 고리 닫힘과 상호 의존성이 부족하므로, 여러 기능을 결합된 촉매 조직으로 통합하지 못합니다.

출처 예시: 이원 분지/기생체 사례
출처는 다음을 제시합니다: , 여기서 , 그리고 . 이는 다음을 이끕니다: 다음에 대해 그리고 다음에 대해 . 시스템은 S2의 모서리에 두 개의 고정점을 가지며, 이는 모서리 선택과 안정한 내부 공존의 부재를 보여줍니다.