在细菌的 Allee 作用可能导致在人口传播和生存之间的折衷方案

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

在 1859年澳大利亚农夫说出奥斯汀从欧洲发行 24 只灰色兔子到通配的托马斯名字,因为它 “可能执行一点害处,并且也许提供有一点个家,除狩猎之外地点”。

到本世纪末,兔子开始超出当地生态系,到达全国性编号的 600 百万在 1950年之前。 他们繁殖在叫作 Allee 作用的原则下 - 观察更大的组动物改善在设立人口在一个新的环境。 有奥斯汀分布兔子到在横向间的许多更小的组,事情也许已经不同地结果。

大肠埃希氏菌和一些聪明的综合生物技术帮助下,杜克大学的工程师现在测试了 Allee 作用的限额。 结果有两位生态学家的涵义处理入侵的种类和开业医生的与传染战斗。

陈列非常严格的 Allee 作用需要的有机体一定数量的单个生存,在下这个组将崩溃。 并且,当直觉建议时多安置种类传播,它越多将兴旺,分散人口太稀薄通过形成许多新的殖民地可能导致废墟他们全部。

本文出现在线于国家科学院的行动星期 1月 20日。

“从一个入侵的种类的角度,看起来是一个好想法同时延长到许多不同的栖所”, Lingchong 说您,生物医学工程副教授在公爵的。 “如果他们全都生存,整体增长是更加高效的。 由于 Allee 作用,但是有抓住; 也有每人口在这个重要阈值下将跌倒的一个更加巨大的机会,并且每个地点将发生故障”。

“这可能提供管理入侵的种类的人的答案”,继续了您。 “如果您限制一个入侵的种类可能移动目标的数量,您也许疏忽地帮助他们兴旺”。

在这个实验,研究员设计大肠埃希氏菌生产,留下给其自己的设备,很快将消除细菌整个殖民地的毒素。 但是他们在可能扭转他们的时运的基因切换也放置; 如果他们使用互相发信号的足够的细菌是存在,并且化学制品到达了有些浓度,他们将开始生产解毒剂到毒素。 这样,细菌被设计有一个高 Allee 作用。

研究员然后测试了细菌多么恰当执行用不同的分散费率。 他们采了从他们的初始源井的细菌并且拓殖了新的。 每试算包括了目标栖所的一个不同的编号,影响新的人口的密度。

正原理预测,最巨大的成功来,当散射费率在愉快的中立立场坚持。 很少新的殖民地和细菌几乎不能分布; 太多和其中每一挣扎了,包括初始源。

结果也有重要医疗涵义,根据您。

“人们需要当心,当曾经抗生素时”,您说。 “我们的身体的自然微生物在一些方面是第一个防御范围对侵略者的,能从得以立足经常终止传染。 但是,如果我们鲁莽地应用抗生素,我们可能毁坏这些辩护和使它容易对一些外部细菌分布和增长。 我们可能取消他们的 Allee 作用”。

来源: 杜克大学

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