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    这表明,bt365手机app的物理学家引入短暂的入侵者(紫色)到细菌的人口可以从一个稳定状态(黄色细菌占主导地位)状态挑起系统切换到备用稳定,成为绿色占优势。

    图像:研究人员礼貌

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如何短暂入侵者可以改变一个生态系统

这表明,bt365手机app的物理学家引入短暂的入侵者(紫色)到细菌的人口可以从一个稳定状态(黄色细菌占主导地位)状态挑起系统切换到备用稳定,成为绿色占优势。

研究发现,微生物可消亡之前显着改变的环境。


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萨拉·麦克唐纳
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当一种植物或动物被引入到几乎没有天敌一个新的环境,它可以蔓延失控,改造生态系统和排挤现有种群。一个众所周知的例子是甘蔗蟾蜍,其被导入澳大利亚于1935年,现在是很好的人口走入千家万户。

一个相关但不理解的情况下发生。当入侵者到达时,转换的生态系统,然后一个模具出来。bt365手机app的物理学家现在展示了如何“短暂入侵”有这种可以在细菌种群分布,发人深省从一个稳定状态到另一个社区的转变,而入侵者本身消失。

“这些结果凸显了在其中即使不种不长期生存的一种可能的方式,它可能然而对社会的长期影响,”杰夫·戈尔,物理学bt365手机app的副教授和研究的资深作者。

研究结果阐明了还可如何短暂影响现实世界的入侵者:如细菌生态系统改变谁的def要么ests的岛屿如此彻底的人口不能再生存在那里的人类肠道那微生物通过消化道之前,或驯鹿放牧。

丹尼尔MIT博士后爱是论文的主要作者,这在当今出现 科学的进步。bt365手机app的科学家克里斯托弗Ratzke另一位作者是研究的。

稳定的人口

研究小组,探索出原本在九月因素能够驱动切换两种稳定状态之间的生态系统。许多生态系统可以在可替换的稳定状态存在,但一个可以是比另一个更“理想的”,诸如湖泊这可以是健康的或富营养(过度覆盖藻类)。在一个戏剧性的例子,撒哈拉地区的潮湿草地5000年前切换到沙漠。

“这推动这些转变的机制,我们可以不管控制它们,都不是很清楚,”爱说。

戈尔的实验室研究,通过建立简化版本,可以在实验室进行分析,控制这些各种复杂的生态转移的原则。在这种情况下,两种细菌种类所研究的研究者群体 - 产氨植物乳杆菌 - 已知通过改变在其环境中生长介质的pH值来抑制对方的增长。 ESTA相互抑制,因而在哪一个社会的两个备选状态或其他占主导地位的物种。

第一个允许的细菌种群的研究人员达到一个稳定的状态,当然,一个物种占据了整个社区。十一种群稳定,引入的入侵者研究人员和它如何影响先前测得的稳定的人口。

六个侵入物种,研究人员研究了三进行收购这转移了生态系统的整体种群动态,但随后消失了。通过在环境中的酸度变化发生ESTA现象,研究人员发现。

在原有的稳定状态, 湖植物 使酸性环境,保持增长 温度。氨 在办理入住手续。这入侵者蓬勃发展,引进快速增长酸性环境十一点。然而,对于一些这些入侵者,他们的快速增长产生的代谢产物即提高pH值,从而减少对环境的热情为自己,为 湖植物。结果是, 温度。氨 接管,和侵略者消失。

然后,研究人员探讨的现象ESTA是否可以在天然存在的细菌群体中可以看出。他们把土壤样品和增长的细菌物种中发现他们,这些社区达到允许在实验室的新环境的各种替代稳定状态。引入在入侵者使用的相同后,他们早期的实验,观察到的一样,他们快速成长,然后入侵者的消失,与原始群落组成的转变沿模式。

“埃斯塔实验表明,它不是一个罕见的效果,我们只在设定的引导,而且在自然的环境中观察,”爱说。

斯特凡诺Allesina,在芝加哥大学生态和进化的教授描述的实验是“优雅和强大。”

“很明显,你的工作重要影响微生物群落的操作。能够过渡到微生物群落从不利说出一个积极的是在​​该领域中最重要的挑战之一,MIT的研究小组已经显示出短暂的侵略者怎么可能是完美的“光开关” - 他们做他们的工作,然后消失“Allesina说,他并没有在研究涉及。

快速灭绝

而这似乎有悖常理月那将造成物种的条件,导致它自己的死亡,这可能经常在自然界发生,研究人员说。在发表于2018年的论文中,戈尔和两位同事描述几种细菌种类,基本上犯“自杀生态”的如此之快,地方性变成了铅污染的环境过于酸性废物为他们的生存发展。

ESTA发生时,部分基因突变因为这允许个人长得快可以通过人口迅速蔓延,即使对环境造成损害。

“有很多的物种,将修改的方式,使得其可能会导致人口快速灭绝的环境中,”戈尔说。 “这可能是在某些情况下,生长缓慢,不污染环境的策略可能不会对突变进化稳定,只是注意到环境的优势,而它的好,成长快速,导致大量毒素产生的情况下, 。这就是问题所在,而它在每个短期理性单独做到这一点,它会导致次优结果的人口“。

戈尔说,调查结果将有希望鼓励那些科学家研究更复杂的生态系统,如湖泊或人体肠道微生物,寻找这些类型的短暂入侵及其后遗症的。

“这些复杂系统的性质,可他们这是一个有点铺天盖地,”我说。 “你不知道是什么事情你应该甚至在数据中寻找或什么样的实验,你应该做的事。这是我们希望我们的一些工作能激励其他人寻找这种在他们的系统现象。“

ESTA研究是由健康的全国学院资助授予代理由bt365手机app材料研究实验室管理。


主题: 研究, 物理, 微生物, , 生态, 科学学院

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