Эффективный размер популяции, когда размеры популяции меняются от сезона к сезону.

Давайте подумаем о виде, который дает четыре поколения в год и размер популяции которого меняется от сезона к сезону, так что, например, размер популяции составляет 100 особей летом, 200 особей весной, 50 особей осенью и 20 особей зимой. В этом случае эффективная численность населения Н е можно рассчитать по:

Н е "=" н я "=" 1 н 1 Н я

где н количество поколений в год (4 в моем примере) и каждое Н я соответствуют численности популяции в один сезон.

Мой вопрос

Не могли бы вы объяснить, почему эта формула (основанная на среднем гармоническом) справедлива для определения эффективной численности населения?


источник

Ответы (1)

Это получено из изучения того, как гетерозиготность изменяется с течением времени. Стандартное уравнение изменения гетерозиготности ( ЧАС ) с постоянной численностью населения ( Н ) является:

ЧАС т "=" ( 1 1 2 Н ) т ЧАС 0

Когда Н варьируется между поколениями вы используете продукт этой формулы:

ЧАС т "=" ( 1 1 2 Н 0 ) ( 1 1 2 Н 1 ) . . . ( 1 1 2 Н т 1 ) ЧАС 0 "=" я "=" 0 т 1 ( 1 1 2 Н я ) ЧАС 0

Чтобы получить общее Н е вам нужно найти размер популяции, который дает соответствующее снижение гетерозиготности за t поколений, т.е.:

( 1 1 2 Н е ) т "=" я "=" 0 т 1 ( 1 1 2 Н я )

Перестановка дает:

Н е "=" 1 2 [ 1 [ я "=" 0 т 1 ( 1 1 2 Н я ) ] 1 / т ]

Это выражение можно аппроксимировать средним гармоническим значением, которое легко проверить с помощью некоторых игрушечных данных (вы получаете небольшие отклонения, если ежегодные размеры популяции очень малы). Объяснение, данное выше, также можно найти у Hedrick (2009, стр. 217ff) вместе с несколькими хорошими примерами, которые объединяют влияние нескольких факторов на эффективный размер популяции.

Это было просто! Большое спасибо за этот очень хороший ответ!
Да, и вместо этого не очень сложно использовать точное выражение для расчета Ne, когда у вас есть годовые размеры популяции.