L'effet d'Allee dans les bactéries peut entraîner le compromis entre l'écart de population et la survie

Published on January 21, 2014 at 12:34 AM · No Comments

En 1859 un agriculteur Australien a nommé Thomas qu'Austin a relâché 24 lapins gris de l'Europe dans le sauvage parce qu'il « pourrait faire peu de tort et pourrait fournir un petit peu de maison, en plus d'un endroit de la chasse. »

Vers la fin du siècle, les lapins avaient commencé à déborder des écosystèmes indigènes, atteignant des nombres au niveau national de 600 millions d'ici 1950. Ils propageaient sous un principe connu sous le nom d'effet d'Allee - l'observation que de plus grands groupes d'animaux améliorent à déterminer des populations dans un environnement neuf. A Eu Austin écartent au lieu les lapins dans beaucoup de plus petits groupes en travers de l'horizontal, choses pourrait s'être avéré différemment.

Avec l'aide d'Escherichia coli et de quelques techniques synthétiques intelligentes de biologie, les ingénieurs à Duke University ont maintenant testé les limites de l'effet d'Allee. Les résultats ont des implications pour les deux écologistes ayant affaire avec la substance invasive et les médecins praticiens combattant des infections.

Organismes montrant un besoin très intense d'effet d'Allee un certain nombre de personnes de survivre, ci-dessous lesquelles le groupe s'effondrera. Et tandis que l'intuition suggère que le plus mette des écarts d'une substance, plus il prospérera, dispersant une population trop mince en formant trop de colonies neuves pourrait avoir comme conséquence toute la ruine de elles.

Le papier semble en ligne dans les Démarches de l'Académie Nationale des Sciences la semaine du 20 janvier.

« De la perspective d'une substance invasive, elle semble être une bonne idée d'étendre à beaucoup de différents habitats simultanément, » a dit Lingchong Vous, professeur agrégé de génie biomédical au Duc. « S'ils tous survivent, l'accroissement général est beaucoup plus efficace. Mais il y a un ergot de boulon à cause de l'effet d'Allee ; il y a également une occasion plus grande que chaque population tombera ci-dessous le seuil critique et chaque emplacement défaillira. »

« Ceci peut offrir des analyses pour des gens manageant des substances invasives, » prolongé Vous. « Si vous limitez le nombre d'objectifs dans lesquels une substance invasive peut se déplacer, vous pourriez par mégarde les aider pour prospérer. »

Dans l'expérience, les chercheurs ont conçu Escherichia coli pour produire une toxine qui, laissée à ses propres dispositifs, éliminerait bientôt la colonie entière des bactéries. Mais ils ont également mis dans un contact génétique qui pourrait tourner leurs fortunes autour ; si assez de bactéries étaient présent et les produits chimiques qu'elles utilisent pour signaler un des des autres ont atteint une certaine concentration, ils commenceraient à produire un antidote à la toxine. De cette façon, les bactéries ont été conçues pour avoir un effet élevé d'Allee.

Les chercheurs ont alors testé à quel point les bactéries ont fait avec différents tarifs de dispersion. Ils ont plumé les bactéries de leurs puits de source initiale et ont colonisé des neufs. Chaque essai s'est composé d'un numéro différent des habitats d'objectif, qui ont affecté la densité des populations neuves.

Juste comme la théorie prévoyait, la réussite la plus grande est venue quand les tarifs de dispersion sont restés dans une position de compromis heureuse. Trop peu de colonies neuves et les bactéries ont à peine écarté ; un trop grand nombre et chacun ont pataugé, y compris la source initiale.

Les résultats ont également des implications médicales importantes, selon Vous.

Les « Gens doivent faire montre de précaution d'usage en utilisant des antibiotiques, » vous a dit. De « les microbes naturels Nos fuselages sont par certains côtés la première ligne de défense contre les envahisseurs, qui peuvent souvent arrêter une infection de gagner un équilibre. Mais si nous appliquons avec insouciance des antibiotiques, nous pouvons détruire ces défenses et les faciliter pour que juste quelques bactéries étrangères écartent et pour se développent. Nous pouvons enlever leur effet d'Allee. »

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