性别特异性衰老中的选择性有利不稳定性与信息论

生物信息通常被认为会受到选择，以实现忠实维持。然而，准确保存往往与能够产生状态变化的调控机制相结合。本文将选择性有利不稳定性（selectively advantageous instability，SAI）建模为一种因能够获得有用替代状态而受到偏好的不稳定性。在最简 AB 复制子系统中，B 的降解会破坏具有功能的 AB 复合体，但同时释放 A，从而使优势更高的 AAB 复制子得以形成。因此，相对于相应的完全稳定系统，受到正向选择的不稳定性会扩大被占据状态的分布，并必然提高香农状态熵。模型表明，主动去稳定化只有在超过某一阈值后才会受到偏好，而该阈值由环境变化、被动误差、去稳定化成本，以及主动变异与被动变异在适应性靶向程度上的相对差异共同决定。重要的是，当主动产生的变异具有足够的结构性时，选择会同时偏好增强同一信息通道的维持能力和主动去稳定化。本文将这种关系称为稳定化—去稳定化互补性。香农熵用于量化不确定性，而相对熵用于量化所产生的状态分布与适应度相关状态分布之间的不匹配。衰老并非仅由可逆性探索产生；只有当受到选择的探索同时导致所维持组织结构的持续性或累积性丧失时，衰老才会发生。年龄和性别扩展模型表明，延迟成本与共享遗传控制如何产生拮抗性多效性和性冲突。本文采用已发表的表型切换数据和环境记忆数据作为经验检验。在统一的解释框架下，即使长期的信息置换具有成本，SAI 仍可作为一种适应性状态空间探索机制受到选择。

生物信息通常被认为会受到选择，以实现忠实维持。然而，准确保存往往与能够产生状态变化的调控机制相结合。本文将选择性有利不稳定性（selectively advantageous instability，SAI）建模为一种因有益替代状态变得可获得而受到偏好的不稳定性。在最简 AB 复制子中，B 的降解会破坏功能性 AB 复合体，但同时释放 A，从而允许形成性能更优的 AAB 复制子。因此，相对于相应的完全稳定系统，受正向选择的不稳定性会扩大被占据状态的分布，并必然提高香农状态熵。模型表明，主动去稳定化只有在超过某一阈值时才会受到偏好；该阈值由环境变化、被动误差、去稳定化成本，以及主动变异与被动变异在适应性靶向程度上的相对差异共同决定。重要的是，当主动产生的变异具有足够的结构性时，选择会同时偏好提高同一信息通道的维持程度和主动去稳定化程度。这种关系被称为稳定化—去稳定化互补性。香农熵用于量化不确定性，而相对熵用于量化所产生的状态分布与适应度相关状态分布之间的不匹配。衰老并非仅由可逆性探索产生；当受选择的探索同时导致所维持组织结构的持续性或累积性损失时，衰老才会发生。年龄和性别扩展模型表明，延迟成本与共享的遗传控制如何产生拮抗性多效性和性冲突。本文利用已发表的表型转换数据和环境记忆数据进行实证检验。在统一的解释框架下，即使长期信息置换具有代价，SAI 仍可作为适应性状态空间探索机制而受到选择。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.02.748817v1?rss=1

🏷️ 选择性有利不稳定性 信息论 衰老进化 性别冲突 拮抗性多效性