The role of the ecological scaffold in the origin and maintenance of whole-group trait altruism in microbial populations
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Kin and multilevel selection provide explanations for the existence of altruism based on traits or processes that enhance the inclusive fitness of an altruist individual. Kin selection is often based on individual-level traits, such as the ability to recognize other altruists, whereas multilevel selection requires a metapopulation structure and dispersal process. These theories are unified by the general principle that altruism can be fixed by positive selection provided the benefit of altruism is preferentially conferred to other altruists. Here we take a different explanatory approach based on the recently proposed concept of an "ecological scaffold". We demonstrate that ecological conditions consisting of a patchy nutrient supply that generates a metapopulation structure, episodic mixing of groups, and severe nutrient limitation, can support or "scaffold" the evolution of altruism in a population of microbes by amplifying drift. This contrasts with recent papers in which the ecological scaffold was shown to support selective processes and demonstrates the power of scaffolding even in the absence of selection. RESULTS: Using computer simulations motivated by a simple theoretical model, we show that, although an altruistic mutant can be fixed within a single population of non-altruists by drift when nutrients are severely limited, the resulting altruistic population remains vulnerable to non-altruistic mutants. We then show how the imposition of the "ecological scaffold" onto a population of non-altruists alters the balance between selection and drift in a way that supports the fixation and subsequent persistence of altruism despite the possibility of invasion by non-altruists. CONCLUSIONS: The fixation of an altruistic mutant by drift is possible when supported by ecological conditions that impose a metapopulation structure, episodic mixing of groups, and severe nutrient limitation. This is significant because it offers an alternative explanation for the evolution of altruism based on drift rather than selection. Given the ubiquity of low-nutrient "oligotrophic" environments in which microbes exist (e.g., the open ocean, deep subsurface soils, or under the polar ice caps) our results suggest that altruistic and cooperative behaviors may be highly prevalent among microbial populations.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».