黏细菌中波纹图案的波长选择
统计力学
2016-01-26 v1 生物物理
摘要
黏细菌的波纹图案出现于饥饿菌落聚集形成子实体之前。这些周期性行进的细胞密度波源于单个细胞反转的协调，这由调节它们的内部时钟以及细菌碰撞期间的接触信号所导致。在此我们重新审视Igoshin等人[Proc. Natl. Acad. Sci. USA {\bf 98}, 14913 (2001) and Phys. Rev. E {\bf 70}, 041911 (2004)]提出的黏细菌波纹数学模型。该模型中的细菌是相位振荡器，具有一个额外的内部相位，通过它与反向运动细菌的均值场耦合。先前，该模型的图案仅通过数值方法获得，且无法解析地求出其波数。我们推导了反转点密度的演化方程，该方程在弱信号极限下选择图案波数，通过数值求解模型方程展示了选择规则的有效性，并描述了强信号极限下的其他稳定图案。非局域均值场耦合倾向于使图案退相干并受限。在适当条件下，它可通过非平衡相变湮灭图案，留下恒定密度态，令人联想到Kuramoto模型中的同步破坏。
引用
@article{arxiv.1601.06703,
title = {Wavelength selection of rippling patterns in myxobacteria},
author = {L. L. Bonilla and A. Glavan and A. Marquina},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.06703},
year = {2016}
}
备注
Revtex 26 pages, 7 figures