通用速率方程 描述复制单元的
其中
解读这三项
- 扩增
是正源项:单元自身的自我复制,或由其他单元催化产生该单元。其强度 取决于其他浓度,由此决定生长阶数和超循环耦合——对于二级催化,该项为 。 - 分解
是负汇项:衰减、水解、失活,或任何移除该单元的损失。最小模型将其取为一级, ,即每个单元的消失速率与自身丰度成正比。 - 通量
涵盖通过突变或催化耦合在组分之间的再分配。对于无误差、无耦合的集合,该项为零。 - 稀释通量 −Φxi 是外部外流。在恒定组织下,它固定总浓度,并将绝对生长转化为相对选择。
无约束生长与受约束生长
如果不存在全局约束且扩增占主导,
在恒定组织下,
因此 Φ 是整体集合的平均超额生产力。超额生产力高于平均值的单元其份额会增长,而每个单元都按比例被稀释。分解与稀释共同平衡扩增,从而产生有限的稳态、选择平衡或振荡,而非无界生长。
饱和型推广
有界生长并不需要显式的稀释项。将线性扩增替换为双曲(饱和)表达式——速率 ~
实例演练:双成员循环超循环
对于具有二级催化和一级衰减的双成员循环超循环,
且
解读
稀释通量 Φ 并非物理衰减常数,也不是单个单元的属性:它是保持总量固定所需付出的记账代价。改变 Φ 会改变绝对速率,但不会改变哪个单元胜出——胜负取决于相对超额生产力 与集合平均值的比较。
