机械驱动准二维微生物菌落的生长

我们研究了在非运动杆状细菌在固体基底上生长的菌落。在我们的模型中，细菌仅通过生长时相互推挤产生纯粹的机械相互作用，并消耗扩散的营养物质。我们表明，机械相互作用控制了推进前沿的速度和形状，从而产生了既有的 Fisher-Kolmogorov 模型无法捕捉的特征。特别是，我们发现速度取决于细菌的弹性模量或其对表面的粘附性。有趣的是，我们预测不可压缩的严格二维菌落的半径不能随时间线性增长。重要的是，机械相互作用也能解释实验室中经常观察到的圆形菌落与分支菌落之间的非平衡相变。