A tér és időbeli heterogenitás szerepe az együttműködés ökológiájában és evolúciójában
Angol cím
The role of environmental heterogeneity in the ecology and evolution of co-operation
zsűri
Ökológia és evolúció 1
Kutatóhely
Növényrendszertani, Ökológiai és Elméleti Biológiai Tanszék (Eötvös Loránd Tudományegyetem)
projekt kezdete
2004-10-01
projekt vége
2007-09-30
aktuális összeg (MFt)
18.203
FTE (kutatóév egyenérték)
0.00
állapot
lezárult projekt
Zárójelentés
kutatási eredmények (magyarul)
Megmutattam, hogy a heterogén forráseloszlás elősegítheti az együttműködés kialakulását.
A biológiailag releváns aszinkron döntési szituációban, hótorlasz játékban akkor várhatunk teljes együttműködést, ha strukturált populációban az együttműködés szinergisztikus hatása elég nagy.
Dinamikus gráfokon az együttműködés megtelepedésének valószínűsége kisebb, mint statikus gráfokon. A skálafüggetlen gráf tudja a legjobban pufferelni a változás hatását. A szelektív partnerválasztás/kapcsolat megszakítás lehetősége jelentősen növelheti az együttműködés megtelepedésének valószínűségét.
Valós RNS enzimek mutagenezis kísérletei alapján készített rátermettségtérkép alapján a fenotipikus hibaküszöb egy nagyságrenddel megengedőbb, mint a genotipikus hibaköszöb. Ez egy jelentős előrelépés az Eigen paradoxon megoldásában.
Kimutattuk, hogy metabolikus replikátorok vannak az élőlények metabolizmusában. Az ATP előállítás univerzálisan autokatailitusnak bizonyult. Egyes szervezetekben a NAD, CoA, THF, kinonok és cukrok előállítása is autokatalitikus.
A kodon középső betűje szerint csoportosulnak a katalitikusan fontosabb – kevésbé fontos aminosavak. A legfontosabb katalitikus aminosavak (hisztidin, aszparaginsav, glutaminsav) kodonjának közepén adenin van.
Megmutattuk, hogy a klonális növények térbeli munkamegosztása előnyös időben állandó vagy nem túlságosan változó környezetben.
kutatási eredmények (angolul)
We have shown that heterogeneous resource distribution can facilitate cooperation.
We expect full cooperation with the biologically relevant asynchronous decision in the Snowdrift game if the population is structured and the synergistic effect of cooperation is high.
The fixation probability of cooperation on dynamical graphs is lower than on static graphs. Scale free graphs can buffer the effect of changing interactions the most. Selective partner choice and link abortion can greatly enhance the evolution of cooperation.
We have constructed a fitness landscape based on mutagenesis data of real ribozymes. The estimated phenotypic error threshold is one magnitude better than the genotypic one. This is a big leap forward in solving the Eigen’s Paradox.
We have identified metabolic replicators in the metabolism of organism. It seems that ATP is universally produced in an autocatalytic manner. In certain organisms the production of NAD, CoA, THF, quinines and sugars can also be autocatalytic.
The catalytically more important amino acids (histidine, aspartic acid, glutamic acid) share the same middle codon: adenine. The genetic code is structured (among others) by the catalytic propensities of the coded amino acids.
We have shown that spatial division of labour in clonal plants is advantageous in stable or not too fluctuating environments.
Scheuring I., Kun Á., Boza G., Könnyű B. és Számadó Sz.: Evolution of cooperators on static and dynamic graphs, European Conference on Complex Systems, Statellite Conference on "Evolutionary Game Theory", Drezda, Németország, 2007
Kun Á. és Scheuring I.: Evolution of cooperation on dynamical graphs, European Conference on Complex Systems, Statellite Conference on "Dynamics on and of Complex Networks", Drezda, Németország., 2007
Kun Á, Santos, M. és Szathmáry E.: Real ribozymes suggest a relaxed error threshold., Nature Genetics 37(9): 1008-1011, 2005
Kun Á., Maurel, M.-C., Santos, M. és Szathmáry E.: Fitness landscapes, error thresholds, and cofactors in aptamer evolution., Klussman, S. (szerk.): The Aptamer Handbook. Functional Oligonucleotides and Their Applications. 54-92 old. Wiley-VCH, Weinheim, 2005, 2005
Ittzés P., Jakó É., Kun Á., Kun A. és Podani J.: A discrete mathematical method for the analysis of spatial pattern, Community Ecology 6(2): 177-190, 2005
Kun Á. és Scheuring I.: The evolution of density-dependent dispersal in a noisy spatial population model., OIKOS 115: 308-320, 2006
Kun Á., Boza G. és Scheuring I.: Asynchronous snowdrift game with synergistic effect as a model of cooperation, Behavioural Ecology 17:633-641, 2006
Kun Á.: Generation of temporally and spatially heterogeneous landscapes for models of population dynamics., Applied Ecology and Environmental Research, 2007
Magyar G., Kun Á., Oborny B. és Stuefer J.F.: The importance of plasticity and decision-making strategies for plant resource acquisition in spatio-temporally variable environments: a modeling study, New Phytologist, 2007
Kun Á., Pongor S., Jordán F. és Szathmáry E.: Catalytic propensity of amino acids and the origins of the genetic code and proteins, M. Barbieri (ed.), The Codes of Life: The Rules of Macroevolution, Springer, 2007
Kun Á., Papp B. és Szathmáry E.: Computational Identification of Obligatorily Autocatalytic Replicators Embedded in Metabolic Networks, Genome Biology (elfogadva), 2008
