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探索由竞争回避引发的空间隔离作为微生物群落涌现性共存的驱动机制

物理与社会 2024-03-12 v3 生物物理 种群与进化

摘要

本研究调查了由竞争回避引发的空间隔离,作为微生物群落内涌现性共存的关键机制。认识到这些群落是复杂的适应系统,我们质疑平均场成对相互作用模型的充分性,并考虑了空间动力学的影响。我们开发了一个基于个体的空间模拟,通过受竞争回避影响的随机游走模式描述细菌运动,导致空间隔离簇的形成。该模型与一个专注于竞争相互作用的Lotka-Volterra集合种群框架相结合。我们的研究结果表明,空间隔离与低扩散速率和斑块间高组成异质性相结合,可以导致微生物群落中的涌现性共存。这揭示了一种支撑稳定、共存微生物簇形成的新机制,然而该机制无法促进孤立物种对的共存。这项研究强调了在理解微生物生态系统动力学时考虑空间因素的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.17048,
  title  = {Exploring Spatial Segregation Induced by Competition Avoidance as Driving Mechanism for Emergent Coexistence in Microbial Communities},
  author = {Mattia Mattei and Alex Arenas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.17048},
  year   = {2024}
}