神经网络中的竞争与协作

一、引言人和动物的脑是由大量神经细胞通过突触联结组成的一个十分复杂的神经网络。一、二十年来,对这个系统的功能已做了大量的研究。研究表明,神经网络中存在着一种竞争和协作(competition and cooperation)的相互作用,这种相互作用在神经网络所进行的信息加工中起着重要的作用。     

台州玉环北部沿岸海域主要游泳动物生态位和种间联结性

基于2016年11月(秋季)和2017年4月(春季)在玉环北部沿岸海域渔业调查所获的数据资料,运用相对重要性指数(IRI)、生态位宽度、生态位重叠、方差比率法、X² 检验、联结系数(AC)、Jaccard指数(JI)、点相关系数(Φ)和Spearman秩相关系数等方法对主要游泳动物物种间的生态位和种间联结性进行研究.结果表明: 三疣梭子蟹的生态位宽度值最大,占绝对竞争优势;重要经济种类刀鲚与长蛸的生态位宽度值最小,处于弱势竞争地位.该海域主要游泳动物生态位重叠程度不均匀,可能是由于生活环境多样化所致.总体联结性分析表明,本海域物种之间呈不显著负关联. X²检验、AC、JI结果均与总体联结性的结果一致且物种之间趋于独立.Φ和Spearman秩相关系数的结果显示,正联结的种对多于负联结的种对,可能是由于所捕获的大个体海鳗对其他物种产生空间排斥,使得其余14个物种组成的种对间多呈现正联结所致.根据Spearman秩相关系数计算结果,采用聚类分析方法将15个物种分为5个生态种组:同一生态种组内,各物种对生境具有相似的生态适应性要求;不同生态种组的物种之间则具有不同的生活习性和不同的生态要求.     

海南霸王岭海南油杉群落优势种群的种间联结性研究

基于2×2联列表,应用X2统计量、共同出现百分率、联结系数和多物种关联指数为参数,研究分析了海南油杉（Keteleeriahainanensis）所在群落19个主要种群的种间联结性特征。结果表明,19个主要种群在总体水平上表现为不显著的正联结。19个种群组成的171个种对中,有87对表现为正关联,82对为负关联,2对无关联。X2检验有6对表现显著或极显著正关联,有5对表现显著或极显著负关联。有144个种对0     

皖西大别山多枝尖山区主要乔木树种种间联结特征

为探讨皖西大别山多枝尖山区植物群落中乔木树种间的相互关系,采用X2检验、联结系数(AC)和共同出现百分率(PC)对出现频率大于5%的30个主要乔木树种间的种间联结特性进行了分析。X2检验结果显示:在30个主要乔木树种组成的435个种对中,种间联结性显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的种对有23个,其中,正联结种对有15个,负联结种对有8个。AC值分析结果显示:具有明显正联结性(AC≥0.4)的种对有20个,仅占种对总数的4.6%;而具有明显负联结性(AC<-0.6)的种对有113个,占种对总数的26.0%。PC值分析结果显示:PC值在0.6以上(PC≥0.6)的种对有22个,占种对总数的5.1%;PC值低于0.2(PC<0.2)的种对有271个,占种对总数的62.3%。3个指标的分析结果均表明:该区域植物群落主要乔木树种间具有明显正联结性的种对较少,大多数树种的种间联结较松散;物种生态习性、群落演替阶段和人为活动等因素是造成这一特性的主要原因。     

溶酶体相关细胞器生物发生复合体相互作用组构成胞内体运输网络

随着高等生物中十几个新的参与囊泡运输的 Hermansky-Pudlak 综合征(HPS)蛋白质的发现, 认为可能存在一类新的囊泡运输通路。该通路主要由新近鉴定的 3 个被称为溶酶体相关细胞器生物发生复合体(BLOC)所组成, 被分别命名为BLOC-1、BLOC-2 和 BLOC-3。越来越多的证据表明这些复合体与以前认识较清楚的 AP3 和 HOPS 复合体共同在胞内体运输中起重要作用。这些复合体之间的相互作用构成了以胞内体和细胞骨架为连接纽带的参与蛋白质运输的复杂网络。该网络中的每个节点的相互作用可区分为复合体内和复合体外相互作用两大类。复合体之间的联系可以是来自不同复合体亚基间的直接相互作用, 也可以通过耦联的节点联结不同的复合体。解析这一复杂网络有助于进一步了解参与蛋白质和膜运输这一动态而精细网络的结构与功能。一旦该网络结构得到破坏, 则可能导致如 HPS 这类囊泡运输或细胞器发生障碍性疾病。     

天山北麓中段拟南芥生存群落主要种群种间联结性

运用种间联结测定方法研究了天山北麓中段拟南芥(Arabidopsis thaliana)生存群落24个主要种群的种间联结特征.结果表明:群落内物种总体联结方差比率(VR)为1.55,表现为显著正联结.24个物种组成的276个种对中,有123对表现出正关联(V>0),150对为负关联,3对无关联.χ2检验有61对表现显著或极显著正关联,有24对表现显著或极显著负关联.有232个种对00.6,另有32个种对OI=0,表明多数物种间联结性较弱或无联结.DCA分析显示,排序图中的种间距离较好地表示了种间联结的强弱.拟南芥与新疆绢蒿(Seriphidium kaschgaricum)、猪毛菜(Salsola collina)等耐旱植物关系密切,对它们依赖性较强,表明拟南芥具有较强的抗旱特性.拟南芥与邻近种庭芥(Alyssum desertorum)呈极显著正关联,与丝叶芥(Leptaleum filifolium)和舟果芥(Tauscheria lasiocarpa)显著正关联,表明它们生态需求相似,生境趋同.拟南芥与邻近种小拟南芥(A.pumila)等联结性较弱,生境趋异.多数十字花科短命植物之间以及它们与群落优势物种之间具有较强的关联性,体现了该科物种在干旱区分布的特点.     

鼎湖山地带性植被种间联结变化研究

研究鼎湖山地带性植被厚壳桂属（Cryptocarya）群落种间联结15年的变化,以期揭示该群落随时间演替过程中种间关系的变化情况。结果表明,群落的优势种种类组成基本没变化,但与15年前比较,优势种群的种对正负联结比例基本一致,但种间关系趋向平缓,高的正或负联结系数值少见;阳生性的先锋种与中生性建群种的联结系数值增大;群落中的2个亚群丛分化更为明显。表明南亚热带地带性顶极群落稳定是相对的,而波动变化是明显的,尤其是当群落循环演替的进程加剧时。     

井冈山自然保护区栲属群落优势种群的种间联结关系研究

 采用2×2联列表,通过方差分析、χ2检验、联结系数AC值、Jaccard指数及点相关指数对井冈山栲属（Castanopsis）群落样地中出现频率较高的20个种群的种间联结进行了定量分析。结果表明：井冈山栲属群落20个优势种群的总体种间关联性呈显著正关联,反映该群落处于稳定的顶极阶段;20个优势种群的种间联结关系中10个种对具有极显著正联结,10个种对具有显著正联结,4个种对具有极显著负联结,8个种对具有显著负联结。190个种对中,绝大多数种对联结关系未达到显著水平,种对间的独立性相对较强,这种种间联结的松散性可能与目前群落的发展阶段及种本身的生态学特性有关。目前,群落处于比较稳定的顶极阶段。     

洪湖主要沉水植物群落的定量分析Ⅰ.微齿眼子菜群落

微齿眼子菜群落是洪湖面积最大的沉水植物群落,以1992-1993年的调查资料为基础,选择两个不同的群落地段对该群落进行了定量分析。群落种类组成简单,定量生长型谱可以反映不同群落地段的变化状态。群落组成种分布均一,水平结构简单。群落的垂直结构主要决定于微齿眼于菜生物量的空间分布,可区分为水柱下层的垫状层和水中的稀疏层,各组成种之间不存在联结关系,分布各自相互独立,而相关分析则发现在一定时期,某些种对之间生物量的空间分布存在一定的重叠。       

尺度与密度:测定不同尺度下的种群密度

群落中的种群密度由于空间尺度的变化而存在着一定差异,那么,某一种群的密度随着空间尺度的变化会发生怎样的变化?抑或某一物种相对于另一物种而言,随着空间尺度的变化其密度会怎样变化?这是与尺度有关的种群密度问题,当属生态学的基本问题.该文提出这样的问题,并把不同尺度下的种群密度称之为尺度密度(scale density).O-Ring函数的实质是计算不同尺度下的种群密度.因此,在研究实例中,应用O-Ring函数计算了典型草原处于不同恢复阶段的羊草(Leymuschinensis)种群、米氏冰草(Agropyron michnoi)种群,以及米氏冰草种群相对于羊草种群在不同尺度下的种群密度,结果发现:羊草和米氏冰草2个种群的尺度密度,在小尺度范围内严重退化群落均高于恢复演替群落,这一结果验证了“胁迫梯度假说”,同时表明该结果是放牧胁迫下正相互作用所致;通过比较羊草种群与米氏冰草相对于羊草的尺度密度发现,在严重退化的群落中,羊草与米氏冰草的种间关联为负联结,这种负联结是由正相互作用引起的,而在恢复8年和恢复21年群落中,二者之间是正联结,当为竞争所致.该实例说明分析种群密度随尺度变化的规律对于深入认识生态学问题可能会有很大帮助.     

辽东山区次生林优势木本植物种间联结与相关分析

为了解辽东山区次生林群落结构特征,判别优势树种在群落中的地位和作用,基于2×2联列表,方差比率(VR)、!2检验、Pearson相关系数和Spearman秩相关系数等指标,对群落重要值较高的17个优势树种进行种间联结和相关性的定量研究。结果表明,17个优势树种在不同样方尺度下总体关联性表现为正联结;!2检验显示,在20 m×20 m样方尺度下,17个优势种组成的136个种对中,86个种对呈正联结,50个种对呈负联结;Pearson相关系数检验显示,69个种对呈正相关,67个种对呈负相关;Spearman秩相关系数检验显示,81个种对呈正相关,55个种对呈负相关。对种间联结及相关性的研究可为进一步揭示物种生物学特性、种间关系和生境条件等综合作用下的种群分布格局提供依据。     

荒漠草原主要植物种间关系对降水年型变化的响应

该研究采用内蒙古短花针茅荒漠草原长期试验平台2004~2015年期间不同降水年型(丰水、平水、欠水)下的植被数据,分析研究区7个主要植物21个种对的种间关系及其对降水年型的响应;应用方差比率法确定物种间的总体联结性,基于χ^2检验测定种对间的联结性,采用联结系数AC判断种对间联结的正负,运用共同出现百分率PC、Ochiai指数、Dice指数分析种对相伴出现的几率,以明确荒漠草原主要物种间的关系,揭示降水对种群间相互作用的影响机制。结果表明:(1)样方内的平均物种数在平水年达到最大,主要物种的总体联结性在丰水年呈显著正相关、平水年呈不显著正相关、欠水年呈不显著负相关,表明年降水量的下降致使种对间的关系由共存为主转变为竞争为主。(2)降水年型的变化使部分种对间的联结性发生改变,丰水年正联结的种对占57.1%,平水年降至52.4%,欠水年降至33.3%,也表明干旱胁迫导致协同共存的种对数减少,相互竞争的种对数增加。(3)降水年型的变化主要影响狭叶锦鸡儿与其他物种的共同出现几率,并以平水年最大,而对其他种对间的正相互作用无影响。     

乌兰布和沙漠沙冬青群落特征的研究

基于对乌兰布和沙漠地区植被调查数据,采用物种多样性和种群联结性相结合的分析方法,对珍稀植物沙冬青群落生存状况进行分析评价,以揭示群落稳定性及更新演替趋势。结果表明:(1)研究区沙冬青群落的种类组成比较丰富,与沙冬青伴生的植物共有25种,其中灌木12种,草本植物13种。(2)灌木层物种多样性水平较草本层高,但无论是灌木层还是草本层,固定沙丘生境的沙冬青群落物种多样性均较大,物种均较为丰富;物种均匀度减小是群落草本层多样性下降的主要原因。(3)种间总体联结性测定结果显示,沙冬青群落中灌木层种间有轻微正关联;总体竞争性较弱,表明沙冬青在群落中处于优势地位。(4)从种间联结来看,大多数种对为正联结,或联结性较小且均不显著,说明沙冬青作为该群落的建群种,它的分布和存在似乎不受其他物种的影响或所受影响很小,有独立分布特征;但即使联结性不强的物种也可能有较高的相伴出现机率。研究认为,可通过保护和选择与之正联结较强的物种来保护和建立沙冬青生存环境,以维持沙冬青分布群落的稳定性,最终达到实效保护目的。     

海南岛吊罗山热带山地雨林两个演替阶段的种间联结性

种间联结一直是群落演替理论研究的焦点之一, 关于物种间相互作用与群落演替之间的动态关系仍然存在争议。本文中, 作者通过出现-不出现数据的方差比例、基于2×2列联表的种间联结分析和 ²检验, 对海南岛吊罗山热带山地雨林演替前期和演替后期群落的种间联结性进行了研究, 以揭示种间联结与群落演替的相互作用。结果表明: (1)在演替前期, 群落内所有树种间总体呈正联结, 但不显著; 发展至演替后期达到显著正联结。群落内所有物种间正、负联结种对数占总种对数的比例随演替进程呈现下降趋势, 而无联结种对数的比例则大幅上升; 优势种和伴生种间呈现相同的趋势。这表明群落演替正朝着有利于物种稳定共存的方向发展。(2)演替前期建群种和后期侵入种间正联结与无联结种对数的比例(分别为37.8%与41.5%)远大于负联结的比例(20.7%), 但正联结均不显著; 前期定居树种和后期侵入种通过分割资源而共存, 而且也趋于独立存在。(3)后期侵入种间不存在负联结, 所有正联结(占总对数的33.3%)均达显著水平, 显示它们对生境有相似的适应和相互重叠的生态位。     

海南霸王岭油丹所在群落的优势种群种间联结性研究

基于2×2联列表,以X2统计量、Ochiai联结测度指数和多物种关联指数为参数,分析了海南霸王岭油丹所在群落中油丹(Alseodaphne hainanensis)等17个主要种群(物种)的种间联结性特征。结果表明, 17个主要种群(物种)总体水平上表现为不显著的正联结。17个物种组成的136个种对中：当取样面积在100 m2时,有72对表现正关联,63对为负关联,1对无关联。X2检验有2对表现显著正关联,有3对表现显著或极显著负关联。有125个种对的0＜OI＜0.6,仅有9个种对的OI≥0.6, 另有2个种对OI=0;当取样面积为50 m2时,有59对表现正关联,70对为负关联,7对无关联。X2检验有6对表现显著或极显著正关联,有2对表现显著负关联。有129个种对的0＜OI＜0.6,而OI≥0.6的种对没有, 另有7个种对OI=0。不同优势种群下的种间联结性存在一定的差异,而以线枝蒲桃(Syzygium araiocladum)等为优势种群的群落种间联结性较高,群落结构较稳定。     

浙江天台山七子花群落优势种群结构及种间联结性研究

以浙江省天台山七子花群落为研究对象,对该群落优势种群的结构和分布格局进行了分析,结果是:组成该群落多数优势种群的龄级不完整,年龄结构为衰退型,七子花林是一个不稳定的群落;各优势种群在各样地中的分布格局均呈集群分布。用方差比率(VR)和通过2×2联列表进行X²检验的方法,检验了七子花群落乔木层18个主要树种、灌木层20个主要种类的总体相关性和各种对间的联结性。结果是乔木层主要树种间在总体上呈不显著的正相关,正联结的种对多于负联结的种对;灌木层主要种类间在总体上呈显著的正相关,正联结的种对明显多于负联结的种对。     

金黄色葡萄球菌agr系统受体蛋白AgrC的跨膜结构分析析

金黄色葡萄球菌agr 系统中,受体组氨酸蛋白激酶AgrC 能够被同源或非同源自诱导信号分子(autoinducing peptides,AIPs) 激活或抑制。通过TMHMM软件对四种agr 型AgrC蛋白的氨基酸序列进行分析及跨膜结构预测,发现agr玉型和agr郁型AgrC蛋白可能在胞外的第二个Loop 环与其AIP相互作用,agr域型可能与AIP域在胞外的第一个或第二个Loop 环相互作用。     

Toll样受体与核苷酸结合寡聚化结构域蛋白在防御反应中的相互作用

哺乳动物具有两个微生物识别系统,一个系统是由Toll样受体（TLRs）的膜结合受体家族组成;另一个系统是由位于胞浆的核苷酸结合寡聚化结构域（NOD）蛋白家族组成。入侵机体的微生物可能通过不同抗原激活多个模式识别受体,导致免疫反应的产生。本文将对TLRs及NODs信号通路在防御反应中的相互作用进行综述。     

广西大青山南亚热带森林植物群落的种间联结性

广西大青山地处广西西南部,对该地区的研究主要集中在人工林,而对其天然次生林植物群落种间联结性的研究尚未见有报道。该研究基于广西友谊关森林生态系统定位观测研究站1 km2固定样地的调查数据,用方差比率法( VR)和基于2×2联列表,通过χ2统计量检验、共同出现百分率( PC)、联结系数( AC),对广西大青山主要乔木层17个树种、灌木层8个树种、草本层12个树种的种间联结性进行了研究。方差分析结果表明,乔木层的总体种间联结性表现为显著正关联,灌木层的总体种间联结性表现为不显著负关联,草本层的总体种间联结性表现为不显著正关联。不同检验结果表明,该区域植物群落主要乔木树种间具有正联结性的种对较多,大多数乔木树种的种间联结性较紧密;主要灌木树种的种间联结性较松散,草本层主要种间表现为弱联结性。物种生态习性、群落演替阶段等因素可能是造成这一特性的主要原因。未来应加强对其自然环境的管理和保护,如果有必要,可适度人工干预,促进天然次生林的演替。该研究结果为进一步研究南亚热带天然次生林植物群落演替规律、维持和保护其物种多样性奠定基础,也可为该地区人工林的树种选择与配置提供数据支撑,进而对其人工林的近自然经营提供一定的理论参考。     

血红蛋白A_2现象发生机制的研究——“红细胞HbA_2”为HbA_2与HbA的结合产物

为了弄清血红蛋白A_2现象的发生机制,我们对“红细胞HbA_2”的化学组成进行了分析。“红细胞HbA_2”的双向电泳结果表明,它含有两种血红蛋白成分:一种相当于HbA,另一种很可能是溶血液HbA_2。其单向二次电泳结果也证明,它是由溶血液HbA_2和HbA所组成。结果初步说明,盘红细胞中HbA_2可能与HbA结合存在。两者可能有相互作用,也许这是产生血红蛋白A_2现象的原因。