Forskare vid Göteborgs universitet i Sverige har upptäckt att graden av demografiskt åldrande hos bakterier följer enkla ekonomiska principer för kostnads-nyttoavvägningar. Denna upptäckt ger nya insikter om dynamiken hos bakteriepopulationer och har implikationer för att förstå mikroorganismernas evolution och ekologi.
Studien, publicerad i tidskriften "Nature Communications", använde en datormodell för att simulera tillväxten och åldrandet av bakteriepopulationer. Modellen övervägde avvägningen mellan reproduktion och överlevnad, som varierar med åldern på enskilda bakterier.
Unga bakterier har en högre reproduktionshastighet, vilket gör att befolkningen kan växa snabbt. Men när bakterier åldras minskar deras reproduktionsförmåga, och de blir mer mottagliga för skada och död. Detta leder till en minskning av befolkningens totala tillväxttakt.
Forskarna fann att det demografiska åldrandet av bakteriepopulationer följer ett förutsägbart mönster, som kan beskrivas med ekonomiska modeller för kostnads-nyttoanalys. Specifikt förutspår modellen att den optimala reproduktionsstrategin för bakterier är att investera mycket i reproduktion tidigt i livet och sedan minska reproduktionsansträngningen när de åldras.
Denna strategi maximerar befolkningens övergripande kondition, eftersom den balanserar fördelarna med snabb befolkningstillväxt med kostnaderna förknippade med åldrande och död.
Forskarna fann också att graden av demografiskt åldrande i bakteriepopulationer påverkas av miljöfaktorer som näringstillgång och konkurrens från andra organismer. När resurserna är knappa åldras bakterier snabbare på grund av ökad stress och konkurrens.
Resultaten av denna studie ger ett nytt ramverk för att förstå dynamiken hos bakteriepopulationer och deras svar på miljöförändringar. Det har konsekvenser för olika områden, inklusive mikrobiologi, ekologi och evolutionsbiologi.
