DTU Studieprojekt - Harmful algal blooms evolutionary games and the origin of altruism

Danmarks Tekniske Universitet (DTU)

Studieprojekt/speciale
Storkøbenhavn

Harmful algal blooms evolutionary games and the origin of altruism

Udbyder
Vejleder
Sted
København og omegn
Background: Harmful algal blooms are common in many lakes and coastal oceans (fig. 1). They consist of algae that produce toxins, and can cause fish deaths and even be harmful to humans. The algae produce the toxins in order to avoid being eaten, not by fish or by humans, but by zooplankton.
In some cases, the algae that produce the toxins die themselves, while inflicting damage on the zooplankter that eats them. In other cases the algae release the toxins in the water for the benefit of all algae, toxic as well as non-toxic.
Scientific context:The existence of harmful algae blooms raises a puzzling question: How can evolution favour a strategy in which the individual, that follows the strategy, dies from this? Or a strategy where individuals work for the common good, allowing others to reap the benefits?
Similar questions have been studied before (Ackermann et al, 2008; Nowak 2006): The general question is how cooperation and altruism can emerge in an evolutionary game, that seems to favour selfishness. One way to find an answer is to look at the survival of the fittest - not the fittest individual, but the fittest gene or the fittest group.
Project description:This project aims to build a mathematical model, which can explain if and when toxic algae are more fit than non-toxic algae. The model is inspired by a similar model for salmonella (Ackermann et al, 2008). It will consist of a stochastic process, viz. a Markov chain of birth-death type; the state is the number of algae with or without a gene for producing toxins (figure 2). Spatial structure is key and will be modeled similar to the Ehrenfest model of diffusion, i.e. again a Markov chain. The model will be analysed with simulation, and - more importantly - with analytical methods that aim to identify the bifurcations that determine if toxins are advantageous or not.
Project questions. We aim at addressing questions such as:1. If an algae poisons the copepod when being eaten, can poisonous algae spread?2. If algae release toxins in the water near them, can poisonous algae spread?Also more complex hypothesis can be tested, involving seasonal cycles and the strength of poisons.

Literature. M. Ackermann et al (2008). Self-destructive cooperation mediated by phenotypic noise. Nature.M. Nowak (2006). Five rules for the evolution of cooperation. Science.
Forudsætninger
Dynamic systems; stochastic processes.

Emneord

Tags
Kontakt
Virksomhed/organisation
DTU Compute

Navn
Uffe Høgsbro Thygesen

Stilling
Lektor

Mail
uhth@dtu.dk

Vejleder-info
Kandidatuddannelsen i Kvantitativ Biologi og Sygdomsmodellering
Vejleder
Uffe Høgsbro Thygesen

Medvejledere
Thomas Kiørboe

ECTS-point
30 - 35

Type
Kandidatspeciale

Kandidatuddannelsen i Miljøteknologi
Vejleder
Uffe Høgsbro Thygesen

Medvejledere
Thomas Kiørboe

ECTS-point
30 - 35

Type
Kandidatspeciale

Kandidatuddannelsen i Matematisk Modellering og Computing
Vejleder
Uffe Høgsbro Thygesen

Medvejledere
Thomas Kiørboe

ECTS-point
30 - 35

Type
Kandidatspeciale

Kandidatuddannelsen i Fysik og Nanoteknologi
Vejleder
Uffe Høgsbro Thygesen

Medvejledere
Thomas Kiørboe

ECTS-point
30 - 35

Type
Kandidatspeciale


Login for at se hele opslaget

Dette jobopslag er kun tilgængeligt for vores brugere. Log ind eller opret en profil - det er gratis og tager kun to minutter.

Log ind med sociale medier


Log ind med din karriereprofil

@


Glemt kode Ny bruger

Løbende ansøgningsfrist

Angiv venligst i din ansøgning, at du har ansøgt opslaget via Studerende Online

Studieprojekt/speciale
Storkøbenhavn
Fødevarer & Veterinær
Kemi, Biotek & Materialer
Klima, Miljø & Energi
Matematik, Fysik & Nano
Naturvidenskab
Teknik & Teknologi
Forskning & Udvikling
Naturvidenskab
Teknik



Danmarks Tekniske Universitet (DTU) - hurtigt overblik


Danmarks Tekniske Universitet (DTU)
Danmarks Tekniske Universitet (DTU)
DTU er et teknisk eliteuniversitet med international rækkevidde og standard. Vores mission er at udvikle og nyttiggøre naturvidenskab og teknisk videnskab til gavn for samfundet. 11.200 studerende uddanner sig her til fremtiden, og 6.000 medarbejdere har hver dag fokus på uddannelse, forskning, myndighedsrådgivning og innovation, som bidrager til øget vækst og velfærd.

Placering
Anker Engelunds Vej 1
2800 Kgs. Lyngby
Logo: Danmarks Tekniske Universitet (DTU)
Efterspørgsel efter nye talenter

Hvilke jobtyper og arbejdsområder udbyder vi normalt og hvor mange nye talenter søger vi efter?


Nyeste tweets
Henter tweets...
Facebook feed

Henter facebook feed...

LinkedIn

Følg vores aktiviteter på LinkedIn.


Webside

Få mere info omkring vores virksomhed på vores egne websider:

www.dtu.dk


Danmarks Tekniske Universitet (DTU) i Google

Er der andre informationer om os, som du burde vide? Se, hvad en Google-søgning siger.



https://studerendeonline.dk/job/1247706/
Vi bruger cookies til statistik, sociale medier og brugeroplevelse. Ved at bruge sitet accepterer du vores privatlivspolitik. (luk)
HPT