13、年龄相关的种群结构解析

年龄相关的种群结构解析

1. 引言

本文聚焦于种群年龄分布的分析。先探讨衰老过程本身，接着展示实际种群年龄结构的数据，最后用数学方法描述年龄结构。虽主要关注人类，但相关原理适用于大多数哺乳动物，甚至其他动物。

2. 衰老与死亡

2.1 衰老的概念

衰老并非简单概念。像橡树和乌龟等生物似乎有无限生长潜力；太平洋鲑鱼交配一次后迅速衰老；人类则能多年繁殖。不同生物适用不同的衰老概念。

对于衰老发生的原因，至少在哺乳动物中尚不确定。“老一代必须死亡为新一代基因组合腾出空间”这一观点存疑。另一种假说认为，生物需在自身身体维护和繁殖间分配资源，为实现进化适应性的最优分配会使许多损伤未修复，最终导致生物死亡。

我们将衰老或衰老过程定义为：一系列随年龄加速变化并最终导致生物死亡的过程。该定义较宽泛，未明确变化来源，只要求变化加速。我们不将捕食、损伤和寄生虫引起的疾病视为衰老原因，尽管其发生率可能随年龄增加。

2.2 衰老对生存的影响

通过试管模型可说明衰老对生存的影响。假设实验室技术员购买1000支试管，每月有70%的存活试管破裂。曲线(a)显示试管的特定破裂率恒定为每月70%，这意味着试管无衰老，因为破裂概率与时间无关。曲线(b)假设试管随时间推移更易破裂，特定破裂率从第一个月的1%开始，每月翻倍，这表明试管在衰老，因为破裂概率随时间增加。

graph LR
    A[试管模型] --> B[无衰老情况]
    A --> C[衰老情况]
    B --> B1(特定破裂率恒定