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Modeling reproductive trajectories of roe deer females: fixed or dynamic heterogeneity?

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Modeling reproductive trajectories of roe deer females: fixed or dynamic heterogeneity?

ノロジカ女性の生殖の軌跡をモデル化すること:一定であるか動的な異質性?

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Journal

Theor Popul Biol. 2012; 82; 317-28;

Author

F Plard, C Bonenfant, D Delormeb, J M Gaillard

Affiliation

Université de Lyon, F-69000, Lyon, France.

Abstract

The relative role of dynamic and fixed heterogeneity in shaping the individual heterogeneity observed in most life-history traits remains difficult to quantify. In a recent work, Tuljapurkar et al. (2009) suggested modeling individual heterogeneity in lifetime reproductive success by a null model building reproductive trajectories from a first-order Markov chain. According to this model, among-individual differences in reproductive trajectories would be generated by the stochastic transitions among reproductive states (such as breeder and non-breeder) due to dynamic heterogeneity. In this work, we analyze the individual variation in three reproductive metrics (reproductive status, fecundity, and reproductive success) in two populations of roe deer intensively monitored using Tuljapurkar et al. (2009)’s dynamic model. Moreover, we challenge the Tuljapurkar model previously used as a biological null model to test whether the observed distribution of reproductive success over the lifetime was generated by a stochastic process by modifying two steps of the previous model to build a full stochastic model. We show that a distribution generated by the full dynamic model proposed by Tuljapurkar et al. (2009) can be consistently interpreted as only generated from a stochastic biological process provided that the probabilities of transition among reproductive states used are independent of the current reproductive state and that the positive covariation that usually occurs between survival and reproduction among individuals is removed. Only the reproductive status of roe deer females could be restricted to a stochastic process described by the full stochastic model, probably because most females (>90%) were breeders in a given year. The fecundity of roe deer females could not be adequately described by the full dynamic and full stochastic model, and the observed distribution of female reproductive success differed from the one generated by a full dynamic model in which each individual reproductive trajectory was independent of the individual lifespan (second step of the full dynamic model changed). While there was clear evidence that dynamic heterogeneity occurred and accounted for a large part of the observed among-individual variation in reproductive trajectories of roe deer females, a stochastic process did not provide a suitable model for all reproductive metrics. Consequently, models including additional fixed and dynamic traits need to be built in order to separate the relative role of fixed and dynamic heterogeneities in generating reproductive trajectories.

 

大部分の生活歴形質で観察される個々の異質性を形づくることでの動的なおよび一定の異質性の相対的な役割は、定量化するのが困難なままである。
最近の効果において、Tuljapurkarその他(2009)は、生殖の軌道を一次マルコフ連鎖から作り上げているヌル・モデルによって生涯の生殖の成功で個々の異質性をモデル化することを提案した。
このモデルによれば、生殖の軌道の個人間の違いは、動的な異質性のため生殖の状態(例えば家畜飼育者と非家畜飼育者)の間で、確率的移行によって発生する。
本研究において、我々がTuljapurkarその他を用いて集中的にモニターされるノロジカの2つの集団で3つの生殖の測定基準(生殖の状態、豊かさと生殖の成功)で個体変異を分析すること(2009)s力モデル。
さらに、以前、生涯の上の生殖の成功の観察された分布が完全な確率モデルを構築するために以前のモデルの2つのステップを修正することによって確率過程までに発生したかどうか調べる生物学的ヌル・モデルとして使われるTuljapurkarモデルに、我々は挑戦する。
完全な動的なモデルで発生する分布が確率的生物学的プロセスから発生するだけであるように、使われる生殖の状態の間の移行の確率が現在の生殖の国から独立しているならば、Tuljapurkarその他によって、(2009)が一貫して解釈されることができることを提案した、そして、通常個人の間で生存と生殖の間に起こる陽性共変動が摘出されることを、我々は示す。
おそらく大部分の女性(>90%)が特定の年の家畜飼育者であっただろうので、ノロジカ女性の生殖の地位だけは完全な確率モデルによって説明される確率過程に制限されることができた。
ノロジカ女性の生殖能は最大限の力と完全な確率モデルによって適切に説明されることができなかった、そして、女性の生殖の成功の観察された分布は個々の生殖の軌道が個々の寿命(完全な動的なモデルの2回目のステップは、変化した)から独立していた完全な動的なモデルで発生するものと異なった。
動的な異質性が起こって、ノロジカ女性の生殖の軌跡で観察された個人の間の変動の大部分を占めたという明白な証拠がある間、確率過程が適切なモデルをすべての生殖の測定基準に提供するというわけではなかった。
従って、付加的な一定のおよび動的特性を含むモデルは、生殖の軌道を生成する際に一定のおよび動的な異質性の相対的な役割を切り離すために造られる必要がある。


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