The robustness of thermal performance curves limits adaptation in growth rate of wild bacterial strains
Notice bibliographique
Résumé
Thermal adaptation of organisms is a property emerging from the complex interplay of biophysical constraints and selective forces. The shape of thermal performance curves has been well investigated but we lack knowledge of how they may evolve. Two extreme cases can be expected: i) under the hypothesis of local adaptation, species should shift their thermal performance curves and have an optimum at the temperature at which they evolve, or ii) under the hypothesis of thermodynamical constraints, universal biophysical rules dictate a fixed performance curve with an optimum at warm temperatures. We perform an evolutionary experiment to test these two hypotheses on the thermal response of bacteria growth rate, expecting a strong evolutionary response of the thermal performance curve. We use four wild bacterial strains and allow them to evolve at ten different temperatures (ranging from 8.5 to 40°C) to subsequently measure their growth rate at these ten temperatures. We investigate the difference in growth rate between evolved lines and their ancestors. We observe signs of adaptation, as growth rates of evolved and ancestral strains exhibit small but significant differences. Our analysis shows however that the shape of the thermal performance curves does not systematically vary between evolved and ancestral strains, and none of the evolved lines have an optimal growth rate at the evolution temperature. One strain grows significantly faster than its ancestor at the temperature of evolution, but we find that for other strains, evolution leads to faster as well as slower growth rates. These differences are repeated between evolutionary replicates, suggesting they are selected. Our study demonstrates that adaptation does not always overcome thermodynamical constraints on growth rates, and helps to better understand how microbes will respond to temperature changes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».