研究人員開發(fā)新的數(shù)學(xué)模型 用于研究微生物種群之間生態(tài)相互作用的變化
（神秘的地球uux.cn）據(jù)EurekAlert!：馬德里卡洛斯三世大學(xué) (UC3M) 和馬德里理工大學(xué) (UPM) 的研究人員主導(dǎo)開發(fā)了一個(gè)新的數(shù)學(xué)模型：用于研究微生物種群之間生態(tài)相互作用的變化。 其中一個(gè)研究發(fā)現(xiàn)得出以下結(jié)論——物種間存在互利共生趨勢(shì)：即一種兩個(gè)物種間利益互惠的數(shù)學(xué)關(guān)系。
在生態(tài)系統(tǒng)中，模型物種之間存在各種類型的微生物種生態(tài)關(guān)系。其中最著名的間生一種是捕食關(guān)系（即一個(gè)物種吃另一個(gè)物種的簡(jiǎn)單關(guān)系）。除此以外，態(tài)相還存在多種關(guān)系：如資源競(jìng)爭(zhēng)、互作互利共生、變化偏利共生、研究用于研究用寄生等。數(shù)學(xué) 然而，模型眾所周知這些狀態(tài)并不是微生物種一成不變的。作為進(jìn)化的間生結(jié)果，這些相互作用會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變。態(tài)相 如：物種之間的互作捕食關(guān)系可能在進(jìn)化過(guò)程中最終變成互惠或共生關(guān)系。
這種新的數(shù)學(xué)模型使研究生態(tài)相互作用中的轉(zhuǎn)變類型成為可能。研究人員之一，卡三數(shù)學(xué)系教授José Antonio Cuesta Ruiz指出： “這項(xiàng)研究得出的結(jié)論之一為——物種間的互利共生是大趨勢(shì)：換句話說(shuō)，生態(tài)相互作用可以任何方式開始，但在大多數(shù)情況下，它們最終會(huì)演變成互惠關(guān)系。” 這項(xiàng)由UC3M與UPM、馬德里胡安卡洛斯國(guó)王大學(xué)和利馬太平洋大學(xué)研究人員共同合作的研究成果近期發(fā)表于期刊《物理評(píng)論E》（Physical Review E）。
研究報(bào)告通過(guò)發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷各種中間狀態(tài)的進(jìn)化軌跡，展示了這些轉(zhuǎn)變?cè)谧匀唤缰邪l(fā)生的高頻率。研究人員表示：“盡管這只是一個(gè)簡(jiǎn)單的模型，但其表現(xiàn)出的行為是復(fù)雜的：它顯示了不同生態(tài)關(guān)系的轉(zhuǎn)變——能夠經(jīng)歷互利共生、捕食和競(jìng)爭(zhēng)等不同階段后達(dá)到最終狀態(tài)。”UPM教師，項(xiàng)目研究人 Javier Galeano 和 Juan Manuel Pastor 補(bǔ)充說(shuō)明。
研究人員在進(jìn)化理論中應(yīng)用了一種被稱為自適應(yīng)動(dòng)力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的種群動(dòng)態(tài)經(jīng)典模型。 這種技術(shù)可以找到種群模型參數(shù)的動(dòng)態(tài)方程，從而決定生態(tài)相互作用的性質(zhì)，因此就可以研究這些相互作用如何隨時(shí)間變化。 Cuesta 表示：“盡管這種模型非常簡(jiǎn)單，但能夠捕獲基本元素以提供緊急現(xiàn)象的機(jī)制， 并在研究復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)非常有用。”。