变态发育的动力学系统基础：反应扩散网络中细胞状态的多样性与可塑性

在多细胞系统中维持细胞类型多样性的动力学与细胞状态的可塑性相关而被研究。通过采用考虑细胞分裂与死亡的细胞内化学反应动力学简单理论框架，研究从单细胞出发的发育过程。发现细胞分化过程通过瞬态动力学中的不稳定性与细胞-细胞相互作用而发生。在长时间行为中，多种细胞灭绝重复发生，导致由不同细胞类型组成的连续准稳定多细胞状态上的漫游。通过定义细胞状态的可塑性，表明在大规模灭绝前细胞可塑性降低，此后多样性与可塑性恢复。此转换后，可塑性再次降低，导致下一轮多种细胞灭绝。这种多样化与灭绝的循环重复。我们简要讨论结果对发育与进化的关联。