The role of the unicellular bottleneck and organism size in mediating cooperation and conflict among cells at the onset of multicellularity
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Evolutionary transitions in individuality introduce new levels of selection and thus enable discordant selection, threatening the stability of the transition. Cheating is such a problem for multicellularity. So why have so many transitions to multicellularity persisted? One possibility is that the unicellular propagule maintains cooperation among cells by purging cheaters. The evolution of propagule size has been modeled previously, but in the absence of competition between individuals, which may often select for larger propagules. How does the nature of competition between individuals affect the optimal propagule size in the presence of cheating? Here we take a model of early multicellularity, add phenotypic switching between cheating and cooperative phenotypes, and simulate size-dependent competition on a lattice, which allows us to tune the strength of interspecific vs. intraspecific competition via dispersal. As expected, cheating favors strategies with unicellular propagules while size-dependent competition favors strategies with few large propagules (binary fragmentation). How these opposing forces resolve depends on dispersal. Local dispersal, which intensifies intraspecific competition, favors binary fragmentation, which reduces intraspecific competition for space, with one unicellular propagule. Global dispersal instead favours multiple fission when cheating is common. We also find that selfishness promotes smaller body size, despite direct opposing selection from competition. Our results shed light on the evolution of multicellular life cycles and the prevalence of a unicellular stage in the multicellular life cycle across the tree of life. Author summary A multicellular organism is a group of cooperating cells. But wherever there is cooperation there is the temptation to cheat. Having offspring that start as a single cell (a unicellular bottleneck) has been hypothesized as an adaptation to purge lineages of cheating cells. We model the evolution of offspring size but add competition between individuals, which may select against small unicellular offspring. We find that having some unicellular offspring is still a successful strategy, but how many depends on the nature of competition.
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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 | 0,000 | 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 | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».