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交叉馈养是指一种生物体消耗另一种生物体分泌的代谢产物，这一现象在微生物群落中普遍存在。专性、相互交叉馈养的生物体构成了互利共生的一种特殊情形，其中每一种生物体都产生另一种生物体生长所必需的资源。许多专性、相互交叉馈养的微生物系统已被研究，包括自然发生的群落以及人工设计的群落。有趣的是，在所有这些实验系统中都观察到，群落会趋近于一个固定的生物量比值，而与初始接种生物量组成无关。关于稳定生物量比值的反复报道表明，这种比值实际上是相互专性交叉馈养系统的一种普遍属性，并且如果系统是稳定的，就必然会趋近于这样的比值。因此，也应当有可能通过可测量参数来解释并预测这一比值。在这里，我们利用数学模型研究相互专性交叉馈养系统，并表明稳定的生物量比值是此类系统的一般特征。此外，我们还展示了如何根据关键参数来预测这一比值，这些参数可被解释为资源对消费该资源的生物体的价值，以及生产该资源对资源生产者的成本。
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摘要
交叉喂养是指一种生物体消耗另一种生物体分泌的代谢物，这一现象在微生物群落中普遍存在。专性、相互交叉喂养生物体是互利共生的一种特殊情形，其中每种生物体都产生另一种生物体生长所必需的资源。许多专性、相互交叉喂养的微生物系统已被研究，包括自然存在的群落以及人工设计的群落。有趣的是，在所有这些实验系统中都观察到，这些群落会趋近于一个固定的生物量比值，而这一比值与初始接种生物量组成无关。关于稳定生物量比值的反复报道表明，这种比值实际上是相互专性交叉喂养系统的一种普遍性质，并且如果系统是稳定的，就必然会趋近于这样的比值。因此，也应当能够基于可测量参数对这一比值进行解释和预测。在这里，我们利用数学模型研究相互专性交叉喂养系统，并表明稳定的生物量比值是此类系统的一般特征。 此外，我们还展示了如何利用关键参数预测这一比值，这些参数可被解释为资源对消费该资源的生物体的价值，以及生产该资源对生产者生物体所造成的成持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本文依据 CC-BY 4.0 国际许可协议 提供。
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发表于 2026 年 7 月 30 日。
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二分种群模型中的稳态比值通过专性交叉喂养产生
Fabian Pohlkotte， Oliver Ebenhoeh， St. Elmo Wilken
bioRxiv 2026.07.29.741403； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.29.741403
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二分种群模型中的稳态比值通过专性交叉喂养产生
Fabian Pohlkotte， Oliver Ebenhoeh， St. Elmo Wilken
bioRxiv 2026.07.29.741403； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.29.741403
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.29.741403v1?rss=1
🏷️ 交叉馈养 微生物群落 互利共生 数学模型 稳态生物量比