An Economic Framework of Microbial Trade
Notice bibliographique
Résumé
A large fraction of microbial life on earth exists in complex communities where metabolic exchange is vital. Microbes trade essential resources to promote their own growth in an analogous way to countries that exchange goods in modern economic markets. Inspired by these similarities, we developed a framework based on general equilibrium theory (GET) from economics to predict the population dynamics of trading microbial communities. Our biotic GET (BGET) model provides an a priori theory of the growth benefits of microbial trade, yielding several novel insights relevant to understanding microbial ecology and engineering synthetic communities. We find that the economic concept of comparative advantage is a necessary condition for mutualistic trade. Our model suggests that microbial communities can grow faster when species are unable to produce essential resources that are obtained through trade, thereby promoting metabolic specialization and increased intercellular exchange. Furthermore, we find that species engaged in trade exhibit a fundamental tradeoff between growth rate and relative population abundance, and that different environments that put greater pressure on group selection versus individual selection will promote varying strategies along this growth-abundance spectrum. We experimentally tested this tradeoff using a synthetic consortium of Escherichia coli cells and found the results match the predictions of the model. This framework provides a foundation to study natural and engineered microbial communities through a new lens based on economic theories developed over the past century.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 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 ».