斯普林格 信用:Unsplash/CC0公共领域 许多细菌通过旋转附着在身体上的螺旋状鞭毛向营养物质游去
当它们移动时，细胞可以沿直线“运行”，或者通过改变鞭毛的旋转方向“翻滚”，导致它们的路径随机改变
通过一个名为“趋化性”的过程，细菌可以在保持游泳速度的同时，降低它们在更高营养浓度下翻滚的速度
在像肠道这样更适宜的环境中，这有助于它们更容易地寻找营养
然而，在营养物质更少的环境中，某些种类的细菌也会产生“趋化因子作用”:随着营养物质浓度的增加，它们的游动速度会加快，但翻滚速度不会改变
通过发表在《EPJ E》杂志上的新研究，特里萨·雅各布斯泽和由奥塔维奥·克罗泽领导的剑桥大学的一个小组制作了一个模型，精确地解释了这两种运动的综合影响
该团队的发现为自泳微生物如何生存提供了新的见解，特别是在土壤和海洋等更恶劣的环境中
此前，研究表明，趋化因子化作用使细菌能够围绕营养源，对短时间的营养爆发做出快速反应，甚至与藻类形成互利关系
然而，到目前为止，他们都没有直接测量细菌游泳速度如何随营养物浓度而变化
从描述奔跑-翻滚动力学的数学方程出发，克罗泽的团队扩展了一个广泛使用的趋化性模型，以纳入趋化因子
然后，他们应用新模型来预测细菌种群在化学梯度内的动态，该化学梯度由先前实验中使用的营养物分布产生
通过他们的方法，研究人员从数字上展示了与单独的趋化性相比，两种运动的结合如何能够增强群体的反应
他们还对细菌如何对营养物质分布做出了更准确的预测——包括偶尔释放营养物质的来源
这使得他们能够更好地评估运动的生物学益处
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