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共生生物体优化算法

发布时间:2022-08-11 21:37:20

‘壹’ 请问什么叫做共生体

“共生”一词源于希腊语,早在19世纪中叶就已提出。共生的概念首先是由德国真菌学家德贝里(Anton de Bary)在1879年提出的,因而作为一种生物学的研究已经有100多年的历史了。德贝里将共生定义为不同种属生活在一起。据国外的一些共生生物学家观点:共生是一起生活,它暗示了生物体某种程度的永久性的物质联系。共生是一种普遍存在的生物现象。在一起生活的有机体称作共生体。有些共生体象寄生物一样,依靠自己的寄主过活,或者象地衣的藻类和菌类结合那样,彼此相互依靠。细胞内的共生体,如病毒或者细菌,可以使自己的寄主产生新的表现型。希腊字母(卡巴、兰布达、缪、等等)一般用来表示细胞内的共生体。放毒型草履虫在自己的细胞质中含有寄生或共生的称为或共生的称作可巴的颗粒。这些颗粒是由膜组成的,其大小如病毒或小细菌。它们含有DNA和RNA。卡巴产生草履虫毒素,可杀死不含卡巴粒子(敏感的)个体。但是,复制卡巴例子,一定要有显性核基因(K)存在.基因型为kk的细胞?/td>
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‘贰’ 共生关系的分类

共生一词在英文或是希腊文,字面意义就是“共同”和“生活”,这是两生物体之间生活在一起的交互作用,甚至包含不相似的生物体之间的吞噬行为。术语“宿主”通常被用来指共生关系中较大的成员,较小者称为“共生体”。共生依照位置可以分为外共生、内共生,就外共生而言,共生体生活在宿主的表面,包括消化道的内表面或是外分泌腺体的导管;而在内共生,共生体生活在宿主的细胞内或是个体身体内部但是在细胞外都有可能,而20世纪末的科学家研究结果推测,细胞内的叶绿体和粒线体也可能是内共生的形式之一。
美国微生物学家玛葛莉丝(L. Margulis)深信共生是生物演化的机制,她说:“大自然的本性就厌恶任何生物独占世界的现象,所以地球上绝对不会有单独存在的生物。”而依照对共生关系的生物体利弊关系而言,共生又可依照以下几种形式的共生关系分类: 印首鱼会利用头部的吸盘状构造,吸附在其他的鱼类表面,但是不造成伤害,借着被附着的个体的活动而行于水中。一些植物或是蕨类,例如鸟巢蕨(又称做山苏花)会附生在其他的植物上,特别是大树上较为平坦的一小块区域都是它们选择附生的所在。对其中一方生物体有害,对其他共生线的成员则没有影响(- 0)无关共生双方都无益无损(0 0)

‘叁’ 遗传算法种群规模是怎么得到的

种群规模是指任意一代中的个体总数,这个是人为设定的,种群规模越大越可能找到全局解,但运行时间也相对较长,一般在40-100之间取值,像我就习惯选60.
至于你所处理的问题,可以对比不同的种群规模下最优解和运行时间,然后折衷取。
拓展资料:
遗传算法(Genetic Algorithm,GA)最早是由美国的 John holland于20世纪70年代提出,该算法是根据大自然中生物体进化规律而设计提出的。是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型,是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。该算法通过数学的方式,利用计算机仿真运算,将问题的求解过程转换成类似生物进化中的染色体基因的交叉、变异等过程。在求解较为复杂的组合优化问题时,相对一些常规的优化算法,通常能够较快地获得较好的优化结果。遗传算法已被人们广泛地应用于组合优化、机器学习、信号处理、自适应控制和人工生命等领域。
运算过程
遗传算法的基本运算过程如下:
(1)初始化:设置进化代数计数器t=0,设置最大进化代数T,随机生成M个个体作为初始群体P(0)。
(2)个体评价:计算群体P(t)中各个个体的适应度。
(3)选择运算:将选择算子作用于群体。选择的目的是把优化的个体直接遗传到下一代或通过配对交叉产生新的个体再遗传到下一代。选择操作是建立在群体中个体的适应度评估基础上的。
(4)交叉运算:将交叉算子作用于群体。遗传算法中起核心作用的就是交叉算子。[2]
(5)变异运算:将变异算子作用于群体。即是对群体中的个体串的某些基因座上的基因值作变动。群体P(t)经过选择、交叉、变异运算之后得到下一代群体P(t+1)。
(6)终止条件判断:若t=T,则以进化过程中所得到的具有最大适应度个体作为最优解输出,终止计算。
遗传操作包括以下三个基本遗传算子(genetic operator):选择(selection);交叉(crossover);变异(mutation)。

‘肆’ 生物与生物之间互利共生是什么原理

生物的互利共生是一种十分重要的生物间相互关系,长期以来一直是生态学家的重要研究领域。特别是近代如海底火山热泉,要概念被应用于解释生物的生态现象和生物的人类肠道病等重要科学发现和互利共生现象密切相关,加之内共生,同种共生,共生发源等重进化现象 , 并相继被证实或被广泛接受。迫使人们重新对生物间互利共生关系发生频率,发生过程,主要作用进行认识,从而大大改变了对生物产生,存在和发展基本规律的认识,也让互利共生成为研究热点。
共生可以简单的看作是生物生活在一起,相互之间直接或间接的不断的发生某种联系。这类联系可分为:互利共生,对相互作用这都有利。共栖,只对一方有利,但对另一方无害。寄生,对一方有利,对另一方有害。其中的一种:归纳总结为:互利共生指的,不同物种的个体生活在一起,相互都收益的相互关系,也可指相互离开也可正常生存的生物组合中物种间的关系,即合作关系。
互利共生是生态系统中最重要的种间关系,生态系统无法离开互利共生关系存在:组成巨大的珊瑚礁的珊瑚纲动物和特殊的动物性绿藻动物性黄藻,共生,珊瑚虫提供营养素, 藻类则提供各种复杂的光合作用产物,藻类分布在珊瑚虫的组织内很难分辨藻类个体。这种共生的结果是在浅海处的珊瑚靠光合作用的帮助产生了巨大的珊瑚礁,礁体是珊瑚虫分泌的巨大碳酸钙岩石,石灰石,热带海边的白色沙石,甚至石灰质的山峰和岛屿都是他们的杰作。但是分布在深海的珊瑚虫失去了藻类光合作用的帮助,也同时失去了地球上最伟大的生物创造力。共生关系是珊瑚礁,这种拥有惊人的多样性的生态系统的核心。

‘伍’ 共生的基本概念

有的共生生物紧密缠绕在一起,让人们很难将二者区分开来。如果分开,两方都会受到极大的影响,或一颓不振,或死亡。在植物和动物共生的例子中,人们往往很难判断这些生物究竟是植物,还是动物。
共生生物可不是一起生活、一起工作、和谐共处的卡通角色。大部分共生生物并不知道自己正在帮助另一种生物,它们只是选择了对自身最有利的生存方式,这是物种自然选择的本能行为。
人类其实也是共生生物。没有共生现象,地球上可能就不会存在生命。也许正是共生关系推动了多细胞生物的进化。有的科学家认为整个地球就是个巨大的共生有机体。 共生的形式有许多种。有的共生生物需要借助共生关系来维系生命,这属于专性共生(obligate symbiosis)。有的共生关系只是提高了共生生物的生存几率,但并不是必须的,这叫做兼性共生(facultative symbiosis)。共生关系有时是不对称的,在共生关系中很可能出现一种生物是专性共生而另一种生物是兼性共生的现象。
共生还分为内共生(endosymbiotes)和外共生(ectosymbiotes)。内共生是指一种生物长在另一生物体内,生物学家所说的 “体内”是指生物体的细胞之间或身体组织里面(比如鞭毛虫的例子)。外共生是指一种生物长在另一种生物之外。(某种生物长在另一种生物的消化道内应该属于外共生,因为这种情况显然不符合生物学家对于内共生的定义。) 进化本身是不可思议的。生物的适应现象多种多样,有时这种现象似乎有违逻辑,生物共生现象尤其如此。两种不同生物的特性怎么会进化到可以配合得天衣无缝呢?事实上,许多对进化持怀疑态度的人认为共生就是驳斥自然进化的有力“证据”。
自然选择是解释共生生物进化过程的关键。在某生物种群中,有些个体具有比其他个体更利于生存繁衍的共生特征,它们更有可能将这种特征传给后代,而其他不具有这种有利特征的个体则很有可能在进行繁殖之前死去。这样经过一代又一代的传递,有利于生存的优越特征会在该种群中表现得越来越明显。
比如从还没有多细胞生物出现时,在单细胞构成的细胞“社会”里,细胞要进化成更强的生存能力,只能通过自身功能的强化使自己在细胞社会里更具利用社会环境的能力,这种利用能力包括改造环境的能力,也包括改变自己的形态去适应环境的能力。在细胞社会里,这种改造自身与适应环境是相互的——相互的改造,相互的适应,互为有利的环境,相互的依赖——共生现象。当同类的单细胞进化成可以聚集在一起生存时,多细胞生物成立。
各种物种的共生现象也一样是以物种“社会”以环境去进化的。就某一种类的物种来说,它所面对的环境是一共同的环境(生物圈或某一条生物链),而只能被动的去适应环境的生物种,相对于那些会自己主动改造环境的物种的生存能力弱。这种主动改造环境就体现在生物种类间相互依赖性的增强上。如果一种物种只是一味的去依赖其它物种所构成的外在环境去生存,那么这种生物物种始终处在唇亡齿寒的被动位置,并且唇齿难依;而主动改造环境的物种会不断使其它物种有利于它自己的生存、存在,是一种唇齿相依,互为有利的关系;也就是说它能不断的使其它物种相对于自己的可依赖性增强。——是一种通过自己的“生存表现”让对方产生有利于自己的手段。
决定共生特征能否得以传承的关键因素是种群压力——种群压力是指对某种群的个体来说比较艰难的生存环境。在进化的过程中,生物的共生特性和它们的逃脱天敌以及捕获猎物特性同样重要。
与物种共生现象同一原理,就某一种类的生物,它既要面对由其它物种构成的环境,同时还要面对物种内部由同类个体构成的内在环境。同类个体之间也存在竞争,同一物种的个体如果没有生存能力也会被淘汰,那些进化上会主动去增强个体间可依赖性的个体将有利于本物种发展;所以那些那些互为有利,会分工合作的物种,比那些内个体间没有联系起来共同生活的物种的生存能力强。如蚁群、锋群、狼群、人群。
总结成来就是:就某一种物种的存在来说,是一种物种内与外的关系。那些只能根据环境被动寻找自己生存空间的物种,它们面对的生存环境将来是来自物种内部和外部的双重被动的竞争,这样的物种将被动的承受来自于外部和内部的压力;相对于那些根据自己的需要,主动寻找和改造生存环境的物种,它们面对的生存环境是主动适应于其它物种所构成的自然环境;与其它物种竞争的同时也主动去影响其它物种使之有利于自己的生存。在物种的内部,它们互为有利条件,共同觅食,共同防御而不单单是竞争。共生相对于个体来说,实际上是一种利用群体减少精力的付出,而得到个体生活的最大有利化,当然这不是自私论,只是生存状态的最优化的表现形式。(群居的种群更能发挥这种优势,因为它们相互间联系最紧密)——物种内共生理论。
许多共生关系最开始也许只是兼性共生,在经历了长期进化之后,这些生物会变得越来越依赖共生关系,因为共生特征在优胜劣汰的自然选择中具有优势。最终,共生双方将完全依靠共生关系获取食物、居所、酶等生存资料。生物界的共生关系使每一种生物都存在着紧密不可分的关系,使整个地球看起来就是个巨大的共生有机体——生命一体论。

‘陆’ 《生物学》中什么是共生

共生(commensalism)是指两种不同生物之间所形成的紧密互利关系。动物、植物、菌类以及三者中任意两者之间都存在“共生”。在共生关系中,一方为另一方提供有利于生存的帮助,同时也获得对方的帮助。比如犀牛和犀鸟。海葵和小丑鱼。详细的内容可以参照网络下共生的条目

‘柒’ 植物中的共生效应是怎样的

到过森林里的人就会知道,那里浓荫蔽日,因为树木都相距不远。如果是在杉树林,它们就更是相互紧挨着,全都“缩手缩脚”笔直地站在那里。它们挤在一起不是为了暖和,而是为了大家都能快快活活地成长,这就是共生效应。共生效应的结果就是共同繁荣,对大家都有好处。

同种的植物可以有共生效应,不同种的植物也有共生效应。生物学所说的共生的含义,主要是指不同种的两个个体在生活中彼此相互依赖的现象。例如,有一种植物名叫地衣,可它并不是单一的植物,而是由藻类和真菌共同组成的复合体。藻类进行光合作用制造有机养料,菌类则从中吸收水分和无机盐,并为藻类进行光合作用时提供原料,同时使藻类保持一定的湿度。

不过,正如达尔文所说的,大自然在表面看来,似乎和谐而喜悦,实际上却到处都在发生搏斗。实际情况也确实如此,大鱼吃小鱼、弱肉强食的现象无处不在。植物为了自身的生存,它们之间的斗争也是非常激烈的。如果说共生是植物之间相互依存办法的话,那么,斗争就是植物最常使用的求生手段了。

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