Бактерии сталкиваются с эволюционным компромиссом между размером и функцией

Исследователи из Института Санта-Фе изучили, как размер бактериальной клетки связан с её внутренними компонентами и метаболизмом. Они проанализировали бактерии, размер которых варьируется на пять порядков величины — от самых маленьких до самых крупных.

Ключевые выводы:

• Нижний предел размера определяется пространством, необходимым для жизненно важных компонентов, таких как ДНК и белки. Самые мелкие бактерии уже находятся на этой границе.
• Верхний предел размера также ограничен пространством: если клетка станет ещё больше, количество необходимых для её метаболизма рибосом превысит доступный объём.
• Между этими двумя крайностями компоненты клетки следуют предсказанным биологическим законам масштабирования.

Авторы подчёркивают, что понимание этих ограничений важно для изучения конкуренции и эволюционных траекторий. Взаимосвязь энергетических, физических, геномных, химических и временных процессов определяет верхнюю и нижнюю границы размера бактерий и эволюционную гибкость между ними.