しきい値効果を持つ人口のダイナミクスは、アリーの効果の多様なファミリーを生じさせます

ALLE効果は、ロジスティック成長モデルから逸脱し、生態学や細胞生物学を含む用途で発生する集団を説明しています。ALEE効果を集団モデルに組み込むための一般的な正当化は、問題の母集団が、しばしばしきい値効果と呼ばれるいくつかの臨界密度で成長メカニズムを変えたことです。さまざまな生物学的応用で発生するしきい値効果の遍在性の性質にもかかわらず、局所的なしきい値効果とグローバルなアリー効果の間の明示的なリンクは考慮されていません。この作業では、局所成長メカニズムにしきい値効果を組み込んだ連続体集団モデルを調べます。このモデルは、アレイエフェクトの多様なファミリーを引き起こすことを示し、局所成長メカニズムの選択が特定のアリー効果を生み出す包括的な分析を提供します。このモデルを、癌細胞の集団の成長を説明する最近の一連の実験データに合わせて調整すると、人口に関連する閾値集団密度と成長メカニズムの解釈が提供されます。

The Allee effect describes populations that deviate from logistic growth models and arises in applications including ecology and cell biology. A common justification for incorporating Allee effects into population models is that the population in question has altered growth mechanisms at some critical density, often referred to as a threshold effect. Despite the ubiquitous nature of threshold effects arising in various biological applications, the explicit link between local threshold effects and global Allee effects has not been considered. In this work, we examine a continuum population model that incorporates threshold effects in the local growth mechanisms. We show that this model gives rise to a diverse family of Allee effects, and we provide a comprehensive analysis of which choices of local growth mechanisms give rise to specific Allee effects. Calibrating this model to a recent set of experimental data describing the growth of a population of cancer cells provides an interpretation of the threshold population density and growth mechanisms associated with the population.