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Coalescent effective population size in structured populations
between the stepping stone and the island model
Pia Gober
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Mathematik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Mathematik
Betreuer*in
Jitka Polechová
DOI
10.25365/thesis.71630
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-25928.14899.843152-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
()
Die effektive Populationsgröße Ne wird oft als die Größe einer idealisierten Population
angesehen, die den gleichen Auswirkungen von Drift oder Inzucht ausgesetzt ist, wie
die betrachtete Population. Auf dem Gebiet der Koaleszenztheorie entspricht sie der
erwarteten Koaleszenzzeit eines zufälligen Linienpaares in dieser Population. Diese Masterarbeit
konzentriert sich auf die effektive Populationsgröße der Koaleszent Theorie im
Kontinuum zwischen dem eindimensionalen, kreisförmigen Stepping Stone und dem Insel
Modell. Bei konstanter Zensusgröße, wird das Kontinuum bezüglich dem Prozentsatz an
lokaler und globaler Migration erforscht. Bezug genommen wird dabei auf verschiedene
Migrationsraten sowie auf verschiedene Deme Anzahlen. Die Formel für die effektive
Populationsgröße für ein generelleres Migrationsmodell wird, mit abgeänderten Migrationsraten,
verwendet, um das Verhalten der effektiven Populationsgröße im Kontinuum
zu beschreiben. Um die erwartete Koaleszenzzeit des Stepping Stone und Insel Modells
zu repräsentieren, wurden mathematische Formeln sowie der populationsgenetische
Simulator msprime verwendet. Wann es passend ist das Insel Modell zu verwenden und
wann es mehr Sinn macht, das Stepping Stone Modell zu verwenden, hängt von dem
Prozentsatz an lokaler Migration ab. Die Resultate in dieser Masterarbeit lassen annehmen,
dass dieser Prozentsatz an lokaler Migration, von welchem an der Gebrauch des
Stepping Stone Modells gerechtfertigt ist, sinkt, wenn man die Migrationsrate vergrößert.
Das Intervall, in welchem das Insel Modell eine bessere Annäherung darstellt, ist im Allgemeinen
viel größer als jenes, in welchem das Stepping Stone Modell verwendet werden
sollte. Außerdem scheint die erwartete Koaleszenzzeit bei größerwerdender Deme Anzahl
in etwa linear zu wachsen, sowohl für das Stepping Stone als auch für das Insel Modell.
Abstract
()
The effective population size Ne is often regarded as the size of an idealized population,
which undergoes the same effects of drift or inbreeding as the focal one. In the field of coalescent
theory, it is equivalent to the expected coalescence time of a random lineage pair
in this population. This thesis focuses on the coalescent effective population size in the
continuum between the one-dimensional, circular stepping stone and the island model.
While the total population size is kept constant, the continuum is explored concerning
the percentage of local/global migration for different migration rates and numbers of
demes in the population. The formula for the effective population size of a more general
migration model with changed migration rates is used to describe the behaviour
of the effective size in the continuum. To represent the expected coalescence time of
the stepping stone and island model, mathematical formulas as well as the population
genetics simulator msprime are used. When it is appropriate to use the island model
and when one should rather use the stepping stone model depends on the percentage of
local migration to the neighboring demes. The results within this thesis suggest that this
percentage of local migration, from which on the use of the stepping stone model can
be justified, decreases for increasing migration rates. The interval, in which the island
model is a better approximation, is generally much larger than the one, in which the
circular stepping stone model should be used. Apart from that, the expected coalescence
time seems to increase approximately linearly for increasing deme numbers for both the
stepping stone and the island model.
Schlagwörter
Schlagwörter
()
Koaleszent effektive Populationsgröße strukturierte Population Insel Modell Stepping Stone Modell Coalescent effective population size structured population island model stepping stone model
Autor*innen
Pia Gober
Haupttitel ()
Coalescent effective population size in structured populations
Hauptuntertitel ()
between the stepping stone and the island model
Paralleltitel ()
Koaleszent effektive Populationsgröße in strukturierten Populationen
Paralleluntertitel ()
zwischen dem Stepping Stone und dem Insel Modell
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
vii, 53 Seiten
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Jitka Polechová
Klassifikation
> 1.80 Angewandte Mathematik
AC Nummer
AC16568585
Utheses ID
63752
Studienkennzahl
UA | 066 | 821 | |