微生物组多样性中的“临界点”现象:交叉喂养网络如何塑造生态稳定性
学术背景 微生物组(microbiome)是地球上多样性最丰富的生态系统之一,由数百种功能各异的微生物种群通过复杂的资源交换网络相互作用而成。然而,一个长期未解决的核心问题是:这种惊人的多样性如何通过种群间的代谢互作得以维持? 其中,交叉喂养(cross-feeding)——即微生物通过代谢副产物相互供给营养的机制——被认为是关键驱动因素,但其网络结构如何影响群落稳定性仍不明确。 传统生态学理论(如May的复杂性-稳定性理论)难以解释微生物组的高多样性维持机制。此外,微生物培养实验中常见的“大部分自然多样性无法被实验室培养”的现象,也被推测与交叉喂养网络的破坏有关。因此,Tom Clegg与Thilo Gross团队试图通过网络渗透理论(percolation theory),建立结构化的数...