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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
自然界中出現新奇事物的主要力量是協作相互作用的存在，其中系統的兩個或多個組成部分協同作用，有時會導致更高階的突發現象。在分子演化中，所謂的超循環定義了最簡單的自催化循環模型，為早期生物圈合作演化提供了重要的理論見解。這些閉合的合作循環也激發了我們對催化循環如何出現在生態系中的理解。在超循環和生態合作循環這兩種情況下，空間所發揮的作用似乎對於它們的穩定性和抵抗寄生蟲的能力至關重要。然而，很難在自然生態系統中檢驗這些想法，因為時間和空間尺度帶來了相當大的限制。在這裡，我們使用工程細菌作為各種環境場景的模型系統，識別超越特定模型系統的趨勢，例如需要互利相互作用的環境中增強的遺傳多樣性。有趣的是，我們表明，由於當地資源枯竭之前的遺傳漂變效應，改善的環境可以減緩互惠範圍的擴張。此外，我們表明，在範圍擴展期間，寄生菌株被排除在種群之外（這承認了經典預測）。然而，環境惡化可以重塑族群相互作用，在兩種菌株互利共生變得不起作用的情況下，同一菌株成為三種物種互利共生網絡的一部分。概述了合成生態系設計的演化和生態意義。