Dejar o Quedarse: Simulando la Motilidad y la Aptitud de Microorganismos en Ecosistemas Acuáticos Dinámicos
Autores: Klimenko, Alexandra; Matushkin, Yury; Kolchanov, Nikolay; Lashin, Sergey
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
La motilidad es un factor clave de adaptación en entornos marinos escasos habitados por bacterias. La cuestión de cómo la capacidad para realizar migraciones adaptativas influye en el éxito de una población microbiana en diversas condiciones es un desafío abordado en este estudio. Empleamos un modelo basado en agentes de competencia entre poblaciones microbianas móviles y sedentarias en un entorno acuático confinado suministrado con una fuente de nutrientes en lotes periódicos para evaluar la aptitud de ambas. Se consideraron factores como la concentración de nutrientes en un lote, el período del lote, el tipo de mortalidad y los costos energéticos de la migración para determinar las condiciones que favorecen diferentes estrategias: Nómada de una población móvil y Colono de una sedentaria. Los resultados de la modelización demuestran que los entornos dinámicos y escasos en nutrientes favorecen a las poblaciones móviles, mientras que los entornos ricos en nutrientes y estancados promueven a los microorganismos sedentarios. Los costos energéticos de la migración determinan si la estrategia Nómada de la población móvil tiene éxito o no, aunque también depende de condiciones como la disponibilidad de nutrientes. Incluso sin penalizaciones por migración, bajo ciertas condiciones, la población sedentaria Colono domina en el ecosistema. Esto se logra al disminuir la disponibilidad local de nutrientes cerca de la fuente de nutrientes, ya que las poblaciones móviles que dependen de una estrategia de optimización local tienden a seguir condiciones benignas y fracasan, soportando el estrés asociado con el cruce de los valles de disponibilidad subóptima de nutrientes.
Descripción
La motilidad es un factor clave de adaptación en entornos marinos escasos habitados por bacterias. La cuestión de cómo la capacidad para realizar migraciones adaptativas influye en el éxito de una población microbiana en diversas condiciones es un desafío abordado en este estudio. Empleamos un modelo basado en agentes de competencia entre poblaciones microbianas móviles y sedentarias en un entorno acuático confinado suministrado con una fuente de nutrientes en lotes periódicos para evaluar la aptitud de ambas. Se consideraron factores como la concentración de nutrientes en un lote, el período del lote, el tipo de mortalidad y los costos energéticos de la migración para determinar las condiciones que favorecen diferentes estrategias: Nómada de una población móvil y Colono de una sedentaria. Los resultados de la modelización demuestran que los entornos dinámicos y escasos en nutrientes favorecen a las poblaciones móviles, mientras que los entornos ricos en nutrientes y estancados promueven a los microorganismos sedentarios. Los costos energéticos de la migración determinan si la estrategia Nómada de la población móvil tiene éxito o no, aunque también depende de condiciones como la disponibilidad de nutrientes. Incluso sin penalizaciones por migración, bajo ciertas condiciones, la población sedentaria Colono domina en el ecosistema. Esto se logra al disminuir la disponibilidad local de nutrientes cerca de la fuente de nutrientes, ya que las poblaciones móviles que dependen de una estrategia de optimización local tienden a seguir condiciones benignas y fracasan, soportando el estrés asociado con el cruce de los valles de disponibilidad subóptima de nutrientes.