頻率依賴選擇是生態-演化動態（eco-evolutionary dynamics）的核心機制，當代研究將其從族群遺傳擴展至社區、基因組、宿主-病原跨尺度。
數學形式
廣義適應度模型 w_i(p) 中 w_i 依 p 非線性，一般動態：
Δp_i = p_i(w_i(p) − w̄) / w̄
對稱 RPS 模型（Hofbauer & Sigmund, 1998）：w_A = 1 + s(p_C − p_B)，中心吸引子為均勻三分，外圍為異宿旋轉（heteroclinic cycle），與 side-blotched lizard 觀測吻合。
紅皇后動態與性別演化
Van Valen（1973, Evol Theory）提出紅皇后律：生物必須持續演化才能維持相對適應度。Hamilton、Hamilton et al.（1990）將此應用於性別演化：
- 無性繁殖傳遞效率高（不需尋找配偶、不浪費 ½ 基因於雄性）
- 但若寄生蟲負頻率依賴攻擊，常見基因型被鎖定
- 性別繁殖快速重組產生稀有型別，獲得紅皇后優勢
Lively & Dybdahl（2000, Nature）實測紐西蘭 P. antipodarum 蝸牛：寄生蟲感染率在常見無性株高於稀有型別，且寄生蟲演化可在 ~5 代內追上。
基因組紅皇后與免疫多型
- MHC/HLA：trans-species polymorphism 跨越 3500 萬年人科-舊世界猴分化（Klein, 1987）。負頻率依賴 + 異型合子優勢合力維持極高多型（HLA-B ≈ 5,000+ 等位）。
- 自交不親和 S-locus：Rosaceae、Solanaceae S-RNase 基因呈現 trans-specific polymorphism，Wright（1939）的對稱模型預測穩態等位基因數 N_S ∝ √(N_e/μ)。
- 植物 R genes：trench warfare dynamics（Stahl et al., 1999, Nature）——抗病等位與敏感等位長期共存，不受 sweep。
社會博弈與微生物合作
頻率依賴在微生物社會性中顯著：
- Public goods（如鐵載體 siderophore）：合作者生產、cheater 搭便車。Greig & Travisano（2004, Nature）證明酵母 SUC2 基因呈負頻率依賴平衡。
- Bet-hedging（押注分散）：在環境隨機下維持表型多型，頻率依賴保持策略平衡（Acar et al., 2008）。
Adaptive Dynamics 與 evolutionary branching
Geritz et al.（1998, Evol Ecol）的適應動態框架顯示，中斷型頻率依賴（disruptive FDS）可在單一族群中產生演化分支——同域物種形成的重要機制。典型例：
- Darwin's finches 在 Daphne Major 的喙型分布（Grant & Grant, 2006, Science）
- Cameroon crater lake cichlids 的同域分化
實驗演化中的 FDS
- 果蠅生態位分化實驗：兩基因型在食物資源不同時形成負頻率平衡（Lewontin, 1955）。
- 競爭基因漂變實驗：Paquin & Adams（1983, Nature）於酵母中觀察到三型平衡，跨 500 代穩定。
人類案例
- 鐮刀型血球 HbS/HbA 曾被視為異型合子優勢，但在高瘧疾壓力下也有頻率依賴貢獻（攜帶率上升 → 瘧疾在族群內減少 → 選擇壓減弱）。
- 左撇子 vs 右撇子：Faurie & Raymond（2005, Proc R Soc B）顯示格鬥運動中左撇子對多數右撇子有「稀有優勢」，左撇子比例在歷史格鬥社會中確實偏高。
前沿議題
- 空間頻率依賴：Turing-like 不穩定導致空間模式形成（如細菌 biofilm pattern）。
- 文化 FDS：conformity bias vs. rare-advantage bias（Henrich & Boyd, 1998）。
- 微生物社區：Kill the Winner 假說（Thingstad, 2000）解釋海洋病毒維持微生物多樣性。
- 癌症中的 FDS：腫瘤亞群間代謝互補可形成負頻率平衡，影響標靶藥物失效（Archetti & Pienta, 2019, Nat Rev Cancer）。
頻率依賴選擇從 1960 年代的特例，成為當代理解生物多樣性、社會行為、免疫演化、共演化的統一支柱——幾乎所有穩定維持的多型都可追溯到某種頻率依賴機制。