Evolution in Age-Structured Populations pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:Brian Charlesworth

出品人:

页数:324

译者:

出版时间:1994-7-29

价格:USD 48.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780521459679

丛书系列:

图书标签:

Evolutionary Biology
Population Genetics
Age-Structured Populations
Mathematical Biology
Demography
Life History Evolution
Quantitative Genetics
Evolutionary Demography
Population Dynamics
Mathematical Modeling

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具体描述

The populations of many species of animals and plants are age-structured, i.e. the individuals present at any one time were born over a range of different times, and their fertility and survival depend on age. The properties of such populations are important for interpreting experiments and observations on the genetics of populations for animal and plant breeding, and for understanding the evolution of features of life-histories such as senescence and time of reproduction. In this new edition Brian Charlesworth provides a comprehensive review of the basic mathematical theory of the demography and genetics of age-structured populations. The mathematical level of the book is such that it will be accessible to anyone with a knowledge of basic calculus and linear algebra.

《生态学与进化生物学前沿：复杂系统中的生命动态》内容简介本书汇集了当代生态学与进化生物学领域最前沿的研究成果，深入探讨了生命系统在不同时间尺度和空间尺度上展现出的复杂动态。全书结构严谨，内容前沿，旨在为读者构建一个理解生命如何在变动的环境中适应、演化和维持其结构的全面理论框架。本书不仅涵盖了宏观尺度的种群生态学和群落生态学，更深入剖析了微观层面的分子进化和基因组动态，以及介于两者之间的生理生态学和行为生态学。第一部分：环境变异与生态系统动力学本部分聚焦于环境波动如何塑造生态系统的结构与功能。我们首先讨论了气候变化和土地利用变化对生物群落动态的直接影响。气候异质性对物种分布的影响是核心议题之一，通过分析温度梯度、降水变率与物种地理范围收缩或扩张的关系，揭示了生态位动态的敏感性。特别地，我们引入了“生态临界点”理论，探讨了当环境压力超过某一阈值时，生态系统可能发生的快速、不可逆转的转变，例如森林向稀树草原的转化或珊瑚礁的白化事件。随后，我们深入研究了群落相互作用的非线性效应。传统观点多关注竞争和捕食的直接效应，而本书引入了更复杂的网络理论视角，分析了间接效应（如介导效应和营养级联）在维持或破坏群落稳定中的作用。我们运用基于个体的模型（Agent-Based Models, ABMs）模拟了物种间复杂交互模式，展示了生物多样性水平如何影响生态系统对外部扰动的弹性。研究指出，在高度异质性的环境中，物种间微妙的互惠关系可能成为抵抗灾害的关键缓冲器。第二部分：适应性进化与种群遗传学第二部分转向考察生命如何在时间上进行适应性调整。我们聚焦于适应性景观的动态变化，讨论了在快速变化的环境中，自然选择的路径如何被重塑。本书详尽阐述了“加速进化”的概念，即在强选择压力下，种群演化速率的提高，并对比了这种快速适应与长期协同进化的区别。遗传漂变与有效种群规模（Ne）的估算在小种群或碎片化栖息地中至关重要。我们采用了最新的分子标记技术，如全基因组测序数据，来更精确地推断历史种群动态和遗传多样性水平。书中特别关注了局部适应（Local Adaptation）的遗传基础，通过比较不同地理种群的基因组扫描，识别出与当地气候、病原体或资源可利用性相关的选择基因座（Loci Under Selection）。此外，我们探讨了表型可塑性在进化中的作用。可塑性允许个体在不改变基因型的情况下应对环境变化。本书提出了“可塑性的进化学”框架，研究了选择如何作用于可塑性本身，以及环境的变异性如何决定了何种表型策略（固定型或可塑型）更具进化优势。第三部分：生命史策略的权衡与优化生命史理论是理解生物体如何分配有限资源的核心。本部分着重分析了不同生命史特征之间的权衡关系，以及这些策略如何受到环境不确定性的塑造。我们对繁殖投入的优化策略进行了深入分析。例如，衰老和死亡率如何被资源获取能力、寄生压力和配偶竞争所共同调节。书中引入了“风险敏感性”（Risk Sensitivity）模型，阐明了在高度不可预测的环境中，生物体会偏向于即时满足（高繁殖率）还是延迟满足（投资于生存和未来繁殖潜力）。资源分配的另一个关键方面是性别的决定与冲突。我们探讨了不同环境因素（如温度、社会等级）如何影响性别比例，以及不同性别在繁殖投入和竞争策略上的差异如何驱动种群的进化动态。通过对多重配偶制种群的数学建模，揭示了雄性竞争与雌性选择如何共同作用于性状的进化轨迹。第四部分：跨尺度互动与宏观进化模式最后，本书将视野扩展到物种以上和时间尺度更长的宏观进化领域。生物地理学与谱系地理学（Phylogeography）的结合，帮助我们理解地理隔离、气候波动（如冰期-间冰期循环）如何塑造了现代物种的遗传结构和多样性分布。我们利用时间校准的分子钟技术，重建了关键物种的扩散历史和分化事件，并将其与地质历史事件进行对比分析。更宏观地，我们审视了宏观进化趋势。在分析化石记录和现代生物多样性数据时，本书强调了生态因素（如气候变化、火山活动）与生物因素（如新颖性状的出现、关键物种的灭绝）之间的复杂反馈机制。我们探讨了物种形成速率与灭绝速率的平衡如何决定了生物多样性的长期演化轨迹，并讨论了生物多样性损失对未来进化潜力的潜在抑制作用。结论与展望全书的贯穿思想是，生命系统是一个由遗传约束、环境压力和历史偶然性共同编织的复杂网络。理解生态学和进化生物学的未来，在于跨越传统学科界限，整合分子、个体、种群和生态系统层面的数据，运用先进的计算工具来模拟和预测生命在当前与未来全球变化背景下的响应。本书为研究生、研究人员以及对生命复杂性感兴趣的读者，提供了理解这一前沿领域的坚实基础和创新视角。