Время генерации

В биологии населения и демографии , время генерации это среднее время между двумя последовательными поколениями в родах одного населения . В человеческих популяциях время генерации обычно колеблется от 22 до 33 лет. ^[1] Историки иногда используют это, чтобы датировать события, переводя поколения в годы, чтобы получить приблизительные оценки времени.

Определения и соответствующие формулы [ править ]

Существующие определения времени поколения делятся на две категории: те, которые рассматривают время поколения как время обновления популяции, и те, которые сосредотачиваются на расстоянии между людьми одного поколения и следующего. Ниже приведены три наиболее часто используемых определения: ^[2]^[3]

Время, необходимое для роста популяции в зависимости от ее чистой репродуктивной скорости [ править ]

Этот раздел требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален.
Найти источники: «Время поколения» - новости · газеты · книги · ученый · JSTOR ( октябрь 2019 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон )

Чистая репродуктивная скорость R ₀ представляет собой число потомков индивидуума будут производить в течение всего срока службы (нетто репродуктивная скорость 1 означает , что население на его демографическом равновесии). Это определение рассматривает время поколения как время обновления населения. Это оправдывает очень простое определение, используемое в микробиологии («время, необходимое для удвоения популяции», или время удвоения ), поскольку можно учитывать, что во время экспоненциальной фазы роста бактерий смертность очень низка, и в результате ожидается появление бактерий. должны быть заменены двумя бактериями в следующем поколении (материнская клетка и дочерняя клетка). Если динамика популяции экспоненциальная со скоростью ростаr (т.е. n ( t ) ~ α.e ^rt , где n ( t ) - размер популяции в момент времени t ), то этот показатель времени генерации определяется как:

{\ displaystyle T = {\ frac {\ log R_ {0}} {r}}}

.

Действительно, такое, что n ( t + T ) = R ₀n ( t ), т.е. e ^rT = R ₀ . ${\ displaystyle \ textstyle T}$

Средняя разница в возрасте между родителями и потомками [ править ]

Это определение является мерой расстояния между поколениями, а не временем обновления населения. Поскольку многие демографические модели основаны на женщинах (то есть они учитывают только женщин), это определение часто выражается как расстояние между матерью и дочерью («средний возраст матерей при рождении дочерей»). Однако также можно определить расстояние отец-сын (средний возраст отцов при рождении их сыновей) или вообще не учитывать пол в определении. В моделях населения с возрастной структурой выражение дается следующим образом: ^[2]^[3]

{\ displaystyle T = \ int _ {0} ^ {\ infty} xe ^ {- rx} \ ell (x) m (x) \, \ mathrm {d} x}

,

где r - темп роста населения, ℓ ( x ) - функция выживаемости (вероятность того, что человек доживет до возраста x ), а m ( x ) - функция материнства (или функция рождения, или возрастная фертильность). Для матричных моделей населения существует общая формула: ^[4]

T={\frac {\lambda \mathbf {vw} }{\mathbf {vFw} }}={\frac {1}{\sum e_{\lambda }(f_{ij})}}

,

где λ = e ^r - темп роста населения в дискретном времени, F = ( f _ij ) - его матрица фертильности, v - его репродуктивная ценность (вектор-строка) и w - его стабильное распределение стадий (вектор-столбец); являются Эластичность от Л к fertilities. $\textstyle e_{\lambda }(f_{ij})={\frac {f_{ij}}{\lambda }}{\frac {\partial \lambda }{\partial f_{ij}}}$

Возраст, в котором члены данной когорты должны воспроизводить потомство [ править ]

Это определение очень похоже на предыдущее, но популяция не обязательно должна быть стабильной по возрасту. Более того, его можно вычислить для разных когорт и, таким образом, получить больше информации о времени генерации в популяции. Эта мера определяется следующим образом: ^[2]^[3]

T={\frac {\int _{x=0}^{\infty }x\ell (x)m(x)\,\mathrm {d} x}{\int _{x=0}^{\infty }\ell (x)m(x)\,\mathrm {d} x}}

.

Действительно, числитель - это сумма возрастов, в которых член когорты воспроизводит потомство , а знаменатель - R ₀ , среднее количество потомков, которые он производит.

Ссылки [ править ]

↑ OECD (12 мая 2014 г.). «База данных семей ОЭСР» (PDF) . oecd.org . Проверено 21 октября 2015 года .
^ ^a ^b ^c Коул, AJ (1972). Рост и структура человеческих популяций . Издательство Принстонского университета. стр. 18 -19.
^ a b c Чарльзуорт, Б. (1994). Эволюция возрастных популяций . Кембридж: Кембриджский университет Press. С. 28–30. ISBN 978-0-521-45967-9.
^ Bienvenu, F .; Лежандр, С. (2015). «Новый подход к времени генерации в матричных популяционных моделях» . Американский натуралист . 185 (6): 834–843. DOI : 10.1086 / 681104 . PMID 25996867 .

[OECD2015-1] OECD (12 мая 2014 г.). «База данных семей ОЭСР» (PDF) . oecd.org . Проверено 21 октября 2015 года .

[Coale1972-2] Коул, AJ (1972). Рост и структура человеческих популяций . Издательство Принстонского университета. стр. 18 -19.

[Charlesworth1994-3] Чарльзуорт, Б. (1994). Эволюция возрастных популяций . Кембридж: Кембриджский университет Press. С. 28–30. ISBN 978-0-521-45967-9.

[BienvenuLegendre2015-4] Bienvenu, F .; Лежандр, С. (2015). «Новый подход к времени генерации в матричных популяционных моделях» . Американский натуралист . 185 (6): 834–843. DOI : 10.1086 / 681104 . PMID 25996867 .

[1]