食物链平衡和共同营养环境在单细胞生物种间异速生长中的作用
摘要：生物的一个主要特征是代谢率-单位时间内产生的能量量。当生物体的大小增加时，代谢率增加的速度比生物体的质量要慢。这种效应被称为异速生长。它对个体和群体的生物发展具有重要影响。在这里，我们通过考虑单细胞生物（Amoeba Proteus、裂解酵母 S. pombe、大肠杆菌 E. coli、枯草杆菌 B. subtilis、葡萄球菌）的代谢特性来研究这一现象的原因。我们发现，单细胞生物的代谢特性由两个主要因素决定。其中之一是在共同的营养环境中通过表面获得营养的需求，这形成了异速指数的2/3的基础部分。另一个因素是当生物体的质量增加时，单位面积营养物流量的规律性增加。这是较大生物体为满足其代谢需求而需要具备的代谢优势的表现。另一方面，这种优势不能太强，否则可能会导致物种的灭绝，因为其食物链内的物种将会争夺营养物。考虑到营养物流量的规律性增加，我们得到了与实验值接近的异速指数及其范围。这支持了一个观点，即生物的代谢特性，尤其是种间异速生长，确实是通过表面获取营养物和单位面积营养物流量的规律性增加来定义的，从而在食物链内维持个体种群之间的动态平衡。
作者：Yuri K. Shestopaloff
论文ID：1612.04695
分类：Other Quantitative Biology
分类简称：q-bio.OT
提交时间：2017-11-03