МиграцииРефераты >> Математика >> Миграции
Получим эволюционные уравнения. Пусть и
-частоты аллелей
и
в
-ой субпопуляции в момент появления на свет
-ого поколения. Средние частоты аллелей
и
во всей популяции в момент рождения
-ого поколения суть:
,
. (26)
Эти же числа -частоты аллелей в “общем котле”. Для произвольной -ой субпопуляции после завершения миграционных процессов имеют место следующие частоты аллелей
и
:
,
.
Полная вероятность того, что после завершения миграции в -ой субпопуляции аллель
-ого поколения доживет до этапа размножения определяется следующим образом:
. (27)
Используя формулу Бейеса (теорема гипотез) получим частоты и
в
-ом поколении для
-ой субпопуляции к моменту начала этапа размножения:
,
.
Такие же частоты имеют гаметы -ого поколения и вновь появившиеся аллели
и
следующего
-ого поколения. Тем самым, получаем эволюцинные уравнения для частот:
, (28)
. (29)
где -номера субпопуляций. В (28), (29) средние частоты
и
заданы формулами (26), а нормировочные коэффициенты
-формулами (27). Отметим, что отображение (28), (29) не меняет вид после замены
и
. В связи с этим положим
и
, где
. Если
, то аллель
имеет преимущество в борьбе за существование перед аллелем
. Если же
, то преимущество - за аллелем
. Коэффициент
легко преобразовать к виду:
.
В результате формулы (28) приобретают вид:
, (30)
Пусть во всех субпопуляциях отбор не происходит, т.е. . Используя (30) для средней частоты аллеля
получаем:
Средние частоты аллелей сохраняются. Из (30) получаем, что с ростом номера поколения частоты . Результат естественен: миграция выравнивает частоты.
Предположим, что во всех субпопуляциях отбор действует против аллеля , т.е.
. Предположим, что в
-ом поколении хотя бы для одной субпопуляции частота аллеля
меньше единицы. Очевидно, что и средняя частота аллеля
. Тогда для всех субпопуляций получаем:
. В этом случае из (30) следует, что
. Для средней частоты выполнено неравенство
, которое является строгим, пока по крайней мере в одной субпопуляции частота аллеля
не равна единице. Последовательность
монотонно растет. Она ограничена, а, следовательно, имеет предел. В предельной точке приращения нет, а это возможно только, если для всех субпопуляций
. Тем самым, происходит повсеместное вытеснение аллеля
. В случае, когда отбор действует против аллелей
(т.е.
), совершенно аналогичные рассуждения показывают, что из популяции вытесняется аллель
.
Направление отбора в разных субпопуляциях может быть различным -числа имеют разные знаки. В этом случае проверка сходимости итерационного процесса (30) представляет собой не простую задачу. Для равновесных частот
и
( неподвижных точек отображения) получаем систему связанных между собой уравнений: