由非互易相互作用导致的原始代谢循环自组织
软凝聚态物质
2023-09-29 v1 统计力学
斑图形成与孤子
亚细胞过程
摘要
我们通过解析与数值方法研究了一个由任意数量具有催化活性的粒子物种组成的模型代谢循环。每个物种将底物转化为产物，该产物被循环中的下一个物种用作底物。通过催化活性与趋化迁移的结合，这些活性粒子与循环中相邻物种的粒子发展出有效的非互易相互作用。我们发现此类模型代谢循环能够通过宏观不稳定性实现自组织，且强烈依赖于其所包含的物种数量。该数量的奇偶性具有关键影响：包含偶数个物种的循环能够通过将所有偶数编号物种聚为一簇、所有奇数编号物种聚为另一簇来最小化其组成粒子间的排斥。若循环包含奇数个物种，则这种分组不可能实现，在追逐型相互作用的情况下可导致振荡稳态。
引用
@article{arxiv.2303.09832,
title = {Self-organization of primitive metabolic cycles due to non-reciprocal interactions},
author = {Vincent Ouazan-Reboul and Jaime Agudo-Canalejo and Ramin Golestanian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.09832},
year = {2023}
}