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细菌必须进行进化大小与功能权衡

2019-01-25 14:41:18 • 来源：

最小的有机体可能有多小?生物体的大小是否有限制?生物学这些基本问题涉及进化，生态学和天体生物学领域，对于理解生命在地球上如何产生至关重要。在国际微生物生态学会期刊上发表的一篇新论文中，SFI Omidyar研究员Chris Kempes和共同作者在微观层面上探讨了这些问题。

细菌必须进行进化大小与功能权衡

研究人员分析了组成细菌细胞的成分，从最小到最大 - 一个跨越5个数量级的范围 - 以及这些不同细菌物种的相应生理功能和代谢。他们发现，在尺寸范围的任何一端，空间限制是阻止物种凝结或进一步生长的限制因素。

最小的细菌以DNA和蛋白质为主。这些结构的大小意味着考虑到这些组分的要求，最小的细菌处于可能的细胞大小的下限。另一方面，最大的细菌也受到空间限制的制约; 他们需要维持其代谢的任何更大和更多的核糖体将超过可用的细胞体积。在这两个极端之间，细胞成分密切关注生物缩放定律预测的趋势。

“重要的是要了解限制因广泛的生物类别而有何不同，因为这会为竞争动态提供信息并激发进化轨迹和转变，”作者写道。“我们表明，能量，物理，信息(基因组)，化学和时间过程之间的相互联系导致了细菌大小上下边界的预测，并定义了这两个边界之间细菌的进化灵活性。”

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