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Eco-evolutionary models of competition for nutritionally complementary resources
Clara Gritsch
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Mathematik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Mathematik
Betreuer*in
Reinhard Bürger
DOI
10.25365/thesis.52005
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-17737.13162.612968-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Dass natürliche Vorgänge in der Biologie mathematisch beschrieben werden können, war schon Gregor Mendel bekannt. Seitdem werden regelmäßig neue Modelle und Theorien entwickelt, um die Realität möglichst exakt abbilden zu können. In der folgenden Arbeit beschäftigen wir uns mit zwei öko-evolutionären Modellen, die das Zusammenleben zweier Konsumenten beschreibt, deren Ernährung auf zwei komplementären Ressourcen basiert. Während die ökologische Dynamik in beiden Modellen gleich ist, untersuchen wir zwei unterschiedliche Ansätze für die evolutionäre Dynamik.
Im ersten Modell wird ein adaptiv-dynamischer Ansatz verwendet, um zu analysieren, wie sich ein Merkmal aufgrund von Umweltbedingungen verändert. Dieses Modell ist der Arbeit "Adaptive Dynamics of Competition for Nutritionally Complementary Resources: Character Convergence, Displacement, and Parallelism" von David A. Vasseur und Jeremy W. Fox entnommen und wird in Kapitel zwei genauer behandelt.
In Kapitel drei entwickeln wir einen alternativen Ansatz für die evolutionäre Dynamik und verwenden die Theorie der Populationsgenetik. Anstelle der adaptiven Dynamik untersuchen wir Allelhäufigkeiten und wie sich diese aufgrund der vorherrschenden Bedingungen entwickeln. Da analytische Resultate kaum zu erzielen waren, basieren unsere Erkenntnisse zum Großteil auf nummerischen Berechnungen. Diese wurden mit Hilfe von Mathematica, Version 11.2, durchgeführt, das wir auch für die grafische Darstellung unserer Resultate verwendeten.
Abschließend widmen wir uns im letzten Kapitel einem Vergleich der beiden Modelle und arbeiten die Hauptunterschiede heraus.
Abstract
(Englisch)
That natural processes in biology can be described mathematically, was already known to Gregor Mendel. Since then, new models and theories have been developed on a regular basis to represent reality as accurately as possible. In the following work we are dealing with two eco-evolutionary models, which describe the coexistence of two consumers whose nutrition is based on two complementary resources. While the ecological dynamics in both models are the same, we are exploring two different approaches to evolutionary dynamics.
In the first model an adaptive-dynamics approach is used to analyse how a trait changes due to environmental conditions. This model is extracted from the paper "Adaptive Dynamics of Competition for Nutritionally Complementary Resources: Character Convergence, Displacement, and Parallelism" by David A. Vasseur and Jeremy W. Fox and will be discussed in more detail in Chapter Two.
In Chapter Three, we develop an alternative approach to the evolutionary dynamics by using population genetics theory. Instead of adaptive dynamics, we study allele frequencies and how they evolve based on the prevailing conditions. Since analytical results were hard to achieve, our findings are largely based on numerical calculations. These were done using Mathematica, version 11.2, which we also used to provide a graphical representation of our results.
Finally, in the last chapter we will compare the two models and work out the main differences.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Eco-Evolutionary Model Models of Competition Competition for Nutritionally Complementary Resources Adaptive Dynamics Model with a Population-Genetic Approach
Schlagwörter
(Deutsch)
Öko-Evolutionäres Modell Konkurrenzmodelle Konkurrenz für komplementäre Ressourcen /Adaptive Dynamik Modell mit einem populationsgenetischen Ansatz
Autor*innen
Clara Gritsch
Haupttitel (Englisch)
Eco-evolutionary models of competition for nutritionally complementary resources
Paralleltitel (Deutsch)
Öko-Evolutionäre Konkurrenzmodelle für Ernährungsphysiologisch Komplementäre Ressourcen
Publikationsjahr
2018
Umfangsangabe
76 Seiten : Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Reinhard Bürger
AC Nummer
AC15319573
Utheses ID
45932
Studienkennzahl
UA | 066 | 821 | |