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波动的环境可以帮助合作细菌

文章出处:未知 责任编辑:香港hpv疫苗 作者:香港hpv疫苗 发表时间:2017-10-13 11:37

新的研究表明,合作的细菌群体更有可能在不断变化的生境中生存。

来自利兹大学的Mauro Mobilia博士和来自慕尼黑路德维希 - 马克西米利安大学的Erwin Frey教授和Karl Wienand教授在数学上模拟了在具有随机波动资源的环境中竞争的细菌菌落。

他们的研究结果发表在Physical Review Letters中,表明随机变化的环境可以在自我服务的细菌和细菌之间创造一个平等的竞争环境。

像其他生物群落一样,细菌集体参与促进其生存的社会互动。例如,生产和分泌刺激集落生长的化合物的合作细菌在许多细菌群体中发现,尽管这种细菌使用了大量的能量。

在稳定的环境中,使这种能量牺牲的细菌菌株经常消失,因为它不能以与“释放”一样的细菌以相同的速率繁殖。使用数学模型,研究人员能够模拟各种社区规模的合作和免费细菌必须竞争随机切换资源水平的环境。

研究表明,从资源丰富度到稀缺性的随机转换减少了细菌群落的大小,使得合作细菌成为抵抗其免费竞争对手的战斗机会。

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研究合作者来自利兹数学学院的Mobilia博士说:“一般来说,您发现细菌的环境正在不断变化,例如,我们的身体,其激素水平和营养水平不断变化,提供了高度的可变环境对许多微生物。

“研究表明,从资源丰富度到稀缺性的随机转变减少了细菌群落的大小,使得合作细菌成为抵抗其免费竞争对手的战斗机会。”

第一作者来自LMU慕尼黑的生物物理学家Karl Wienand说:“细菌的一些合作行为可能与”适者生存“的众所周知的想法相抗衡。细菌没有大脑或社会公约来执行合作,但是在分析环境和人口对细菌菌株生存的综合影响时,我们的模型表明,可变环境允许细菌克服合作的价格。

细菌通常被认为是不复杂的生物,但有证据表明,微生物群落是复杂的系统,细菌与环境和它们之间的复杂关系。

Mobilia博士说:“需要更多的建模工作,但我们的方法可用于研究不同类型的细菌相互作用和合作,以进一步揭开细菌的社会生活。

“更好地了解细菌与其环境相互作用的方式甚至可能对如何最好地培养细菌菌株以及如何治疗细菌感染产生影响。”

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