生态景观引导最优微生物群落的组装
种群与进化
2021-12-17 v2 定量方法
摘要
组装最优微生物群落对于生物燃料生产、农业和人类健康等各种应用至关重要。寻找最优群落具有挑战性，因为可能的群落数量随物种数量呈指数增长，因此即使对于十几种物种也无法进行穷举搜索。一种通过一次添加或移除一个物种来改善群落功能的启发式搜索更为实用，但目前尚不清楚该策略是否能发现最优或接近最优的群落。利用具有和不具有交叉喂养的消费者 - 资源模型，我们研究了搜索效率如何取决于资源分布、生态位重叠、交叉喂养以及其他群落生态学方面。我们表明，搜索效率由适当定义的生态景观的崎岖度决定。我们确定了特定的崎岖度度量，这些度量既能预测搜索性能，又能抵抗噪声和低采样密度的影响。利用土壤微生物群落的实验数据证明了我们要方法的可行性。总体而言，我们的结果确立了启发式搜索成功的必要条件，并为构建高性能微生物联盟提供了具体的设计原则。
引用
@article{arxiv.2110.11310,
title = {Ecological landscapes guide the assembly of optimal microbial communities},
author = {Ashish B. George and Kirill S. Korolev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.11310},
year = {2021}
}