生物?环境
微生物も计算する ～最适なタイミングで饵场を移动するバクテリアを発见～
草原に复数の花畑があるなど、环境中に复数の饵场が存在する场合、ある动物个体が１日あたりの栄养获得量を最大化するためには、最适なタイミングで饵场间を移动する必要があります。これまでに、鸟や昆虫などが、実际にこの「最适採饵戦略」に沿った行动を取っていることが报告されていますが、それには饵场と饵场の间の距离を认识できる高度な认知能力が不可欠で、认知能力を持たない単细胞の微生物には、最适採饵戦略は実行できないとされてきました。
しかしながら本研究チームは、高度な細胞トラッキング技術を用いて直径１マイクロメートルの細菌細胞が餌場に滞在する時間を実測し、その膨大なデータを数理モデルと照らし合わせることで、海洋細菌V. ordariiが、より多くの栄養を得るために、餌場の質に応じて滞在時間を調節し、最適なタイミングで餌場間を移動していることを明らかにしました。この結果は、「単細胞の微生物には複雑な最適採餌戦略は実行できない」というこれまでの常識を覆すものです。
このような能力は、进化の过程を通じて、最适な饵场间移动タイミングが微生物の遗伝的プログラムに书き込まれた可能性、すなわち微生物の持つ「进化を通した知的解决能力」が、従来考えられていたよりもさらに高度であることを示唆しています。また数理モデリングの结果は、最适採饵戦略を行う微生物は、そうでないものと比べて、最大およそ10倍の栄养を获得できることを示しており、海洋微生物による物质循环への影响とその见积もりについても改めて検讨する必要性を提起しています。
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プレスリリース研究代表者
筑波大学生命环境系