细菌菌落宁愿表现“进化自杀“而不是忍受那些从群体中窃取而不给予任何回报的作弊菌株。
这是一组研究人员的发现，他们建模的菌落如何应对消耗超过其应有份额的白吃的细菌。
细菌经常一起工作作为一个为了生存的殖民地，生产资源被其他细菌利用。
例如，细菌经常分泌酶，将食物来源分解成营养物质，这有利于邻近的细菌。
然而，有时，他们可能是自私的运营商，他们消耗资源而不贡献任何资源。
“细菌为社会做出贡献的成本很高，因此对于自私的个人来说，最好只是接受所提供的东西而不给予任何回报，”说亚历克斯·莫菲特（Alex Moffett）是多伦多约克大学的计算生物学家，也是这项新研究的主要作者。 “但显然这对每个人都不好，因此社区需要一种方法来阻止不良行为。”
测定生化产物率（又称“公共物品'）根据人口密度，细菌菌落使用称为群体感应。
群体感应的工作原理是通过称为自诱导剂的小分子调节细菌群体中协作基因的表达。
细菌越多，自诱导剂积累就越多。 如果自诱导剂的浓度超过临界水平，就会引发细菌的变化，而细菌作为一个群体，已经超出了可用资源的范围。
通过数学模型，研究人员发现群体感知具有通过减少共享资源的可用性来惩罚贪图便宜者的效果。
但是，在某些情况下，对作弊者进行惩罚会损害整个殖民地的生存，因为生产者也缺乏资源。
研究人员表示：“由于没有其他营养物质，生产者的群体感应会扣留整个种群的唯一营养来源，这对生产者和作弊者都造成了总种群平均灭绝时间的伤害。”写。
“我们没想到会看到这种行为，你甚至可以称之为‘恶意’，”解释安德鲁·埃克福德（Andrew Eckford）也是来自约克大学的计算生物学家。 “但这表明群体感应是执行公平性的非常灵活的工具。”
这研究人员描述这种行为是“人口统计随机进化自杀的一个可能的例子”。
虽然数学模型充满了假设，但它是有用的工具，可以帮助科学家掌握复杂的动态系统。 在这种情况下，通过进一步的研究，了解细菌菌落为了生存而进行的残酷权衡可能会揭示细菌感染如何发生并导致疾病。
例如，患有囊性纤维化的人经常会遭受肺部感染，铜绿假单胞菌？ 具有耐药性'超级细菌'？ 成为一个罪魁祸首。
在肺部，铜绿假单胞菌形成约 1,000 个细菌细胞组成的小而致密的生物膜，作为坚韧的保护层，使得使用抗生素更难杀死细菌和清除感染
群体感应的数学模型可以帮助研究人员了解细菌如何如此有效地在肺部定殖，这可能为新的治疗方法指明道路，说莫菲特。
这项研究发表于PLOS 计算生物学。
