入侵物种成功的关键扩散模式

 行业动态     |      2021-12-07 15:59


兔子已经开始淹没原生生态系统,到1950年,全PCR国数量达到6亿只。它们在一种称为Allee效应的原则下繁殖 - 观察到较大的动物群体在新环境中建立种群方面做得更好。如果奥斯汀将兔子分散到整个景观中的许多小群体中,事情可能会有所不同。

大肠杆菌和一些聪明的合成生物学技术的帮助下,杜克大学的工程师现在已经测试了Allee效应的极限。这些结果对处理入侵物种的生态学家和对抗感染的医生都有影响。

表现出非常强的Allee效应的生物体需要一定数量的个体才能生存,低于该群体的群体将崩溃。虽然直觉表明,一个物种传播的地方越多,它就会茁壮成长得越多,通过形成太多的新殖民地来分散人口太薄可能会导致它们全部毁灭。

该论文于1月20日当周在线发表在《美国国家科学院院刊》上。

"从入侵物种的角度来看,同时扩展到许多不同的栖息地似乎是一个好主意,"杜克大学生物医学工程副教授Lingchong You说。"如果它们都存活下来,整体增长效率会高得多。但是由于Allee效应,有一个问题;每个人口也更有可能低于临界阈值,每个地点都会失败。"这可以为管理入侵物种的人提供见解,"You继续说道。"如果你限制入侵物种可以进入的目标数量,你可能会无意中帮助它们茁壮成长。

在实验中,研究人员设计了大肠杆菌来产生一种毒素,这种毒素留给自己的设备,很快就会消灭整个细菌群落。但他们也投入了一个基因开关,可以扭转他们的命运。如果存在足够的细菌,并且它们用来相互发出信号的化学物质达到一定浓度,它们就会开始产生毒素的解毒剂。通过这种方式,细菌被设计成具有很高的Allee效应。