O efeito de Allee nas bactérias pode causar trocas entre a propagação da população e a sobrevivência

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

Em 1859 um fazendeiro Australiano nomeou Thomas que Austin liberou 24 coelhos cinzentos de Europa no selvagem porque “poderia fazer pouco dano e poderia fornecer um toque da HOME, além do que um ponto da caça.”

Para o fim do século, os coelhos tinham começado a passar os ecossistemas nativos, alcançando números de âmbito nacional de 600 milhões em 1950. Estavam propagando sob um princípio conhecido como o efeito de Allee - a observação que os grupos maiores de animais melhoram em estabelecer populações em um ambiente novo. Teve Austin espalham pelo contrário os coelhos em muitos grupos menores através da paisagem, coisas pôde ter despejado diferentemente.

Com a ajuda de Escherichia Coli e de algumas técnicas sintéticas inteligentes da biologia, os coordenadores em Duke University têm testado agora os limites do efeito de Allee. Os resultados têm as implicações para ambas as ecologistas que tratam a espécie invasora e os médicos médicos que lutam infecções.

Organismos que exibem uma necessidade muito forte do efeito de Allee um determinado número de indivíduos de sobreviver, abaixo de que o grupo desmoronará. E quando a intuição sugerir que o mais coloque propagações de uma espécie, mais prosperará, dispersando uma população demasiado fina formando colônias novas demais poderia conduzir toda à ruína delas.

O papel parece em linha nas Continuações da Academia Nacional das Ciências a semana do 20 de janeiro.

“Da perspectiva de uma espécie invasora, parece ser uma boa ideia espalhar para fora simultaneamente a muitos habitat diferentes,” disse Lingchong Você, professor adjunto da engenharia biomedicável no Duque. “Se todos sobrevivem, o crescimento total é muito mais eficiente. Mas há uma captura devido ao efeito de Allee; há igualmente uma possibilidade que maior cada população cairá abaixo do ponto inicial crítico e cada lugar falhará.”

“Isto pode oferecer introspecções para os povos que controlam espécies invasoras,” continuou-o. “Se você limita o número de alvos em que uma espécie invasora pode viajar, você pôde inadvertidamente ajudá-los a prosperar.”

Na experiência, os pesquisadores projectaram Escherichia Coli para produzir uma toxina que, deixada a seus próprios dispositivos, limpasse logo para fora a colônia inteira das bactérias. Mas igualmente puseram em um interruptor genético que poderia girar suas fortunas ao redor; se bastante bactérias estaram presente e os produtos químicos que se usam para sinalizar um outras alcançaram alguma concentração, começariam a produzir um antídoto à toxina. Desta maneira, as bactérias foram projectadas para ter um efeito alto de Allee.

Os pesquisadores testaram então como bom as bactérias fizeram com taxas diferentes da dispersão. Arrancaram as bactérias de seus poços da fonte original e colonizaram novos. Cada experimentação consistiu em um número diferente de habitat do alvo, que afectaram a densidade das populações novas.

Apenas enquanto a teoria previu, o grande sucesso veio quando a taxa da dispersão ficou em uma posição intermediária feliz. Demasiado poucas colônias novas e as bactérias espalharam mal; demasiados e cada um chafurdaram, incluindo a fonte original.

Os resultados igualmente têm implicações médicas importantes, de acordo com Você.

Os “Povos precisam de usar o cuidado ao usar antibióticos,” disse-o. Dos “os micróbios naturais Nossos corpos são de certa forma a primeira linha de defesa contra os invasores, que podem frequentemente parar uma infecção de ganhar um apoio para o pé. Mas se nós aplicamos recklessly antibióticos, nós podemos destruir estas defesas e facilitá-las para que apenas algumas bactérias estrangeiras espalhem e cresçam. Nós podemos remover seu efeito de Allee.”

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