滤食、近场流与群体领鞭毛虫的形态

从环境中高效获取营养是所有微生物适应度的重要组成部分，其对尺寸的依赖性可能揭示多细胞化进化转变起源的线索。因为摄取速率的潜在益处必须在尺寸的其他成本和收益背景下看待，例如变化的捕食率以及与更大更复杂体型相关的代谢成本增加，摄取速率本身不一定是进化所优化的对象。摄取速率可强烈依赖于局部生物几何形状及其游动速度，为特定排列提供选择压力。在此，我们针对领鞭毛虫（与动物亲缘关系最近的滤食性微生物）考察这些问题。我们探索领鞭毛虫$Salpingoeca~rosetta$的不同形态变异，它可作为游动细胞、固着具鞘细胞以及各种形状的群体细胞存在。在其他需求缺失且营养均匀的环境中，我们发现通过微绒毛领最大化滤食的最优策略是快速游动，这有利于游动单细胞。在大的外部流中，固着具鞘细胞变得有利。讨论了猎物扩散的影响，也发现有利于游动单细胞。