随机 Voronoi 镶嵌作为简单多细胞生物中细胞邻域的模型

近期对多种不同多细胞生物的研究揭示了一种此前未知的生物噪声类型；细胞邻域体积（通过对细胞位置进行 Voronoi 镶嵌获得）并非规则排列，而是广泛分布且与 gamma 分布一致。我们以藻类 $Volvox$ 为例对这类观测提出解释，其体细胞嵌入于它们所分泌的细胞外基质（ECM）中。本文证明，一个由突发转录活动导出的可解一维 ECM 生长模型，以及一个二维“Voronoi 液体”模型，均提供了一族单参数模型，可在经验观测到的近最大熵 gamma 分布与由中心极限定理支配的高斯分布晶体极限之间平滑插值。这些结果凸显了内在生物噪声对某些组织架构的普适影响。