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O efeito de um fluxo ambiental caótico na evolução dos comportamentos sociais microbianos

Processo: 20/14169-0
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Mestrado
Data de Início da vigência: 01 de abril de 2021
Data de Término da vigência: 31 de julho de 2023
Área de conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
Pesquisador responsável:Ricardo Martinez Garcia
Beneficiário:João Pedro Valeriano Miranda
Instituição Sede: Instituto de Física Teórica (IFT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São Paulo. São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:19/05523-8 - Em busca de uma teoria mecanicista para padrões biológicos e possibilidades de uso para gerenciamento de seus ecossistemas, AP.BTA.JP
Bolsa(s) vinculada(s):22/04976-1 - Em direção a um método para inferência precisa da estabilidade de comunidades microbianas: de modelos a elaboração de experimentos, BE.EP.MS
Assunto(s):Biologia evolutiva   Invasão biológica   Modelos matemáticos   Comportamento animal
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Ecologia microbiana | ecologia teórica | Fluxos caóticos | modelos baseados em individuos | Modelos de dinâmica populacional | Sistemas complexos biologicos.

Resumo

As populações microbianas frequentemente secretam substâncias para o meio externo para permitir que se comportem como um coletivo e realizem algumas tarefas de forma mais eficaz. Esses comportamentos são caros e, portanto, sujeitos à exploração por mutantes que não participam da ação coletiva, mas obtêm seus benefícios. Compreender como as populações naturais evitam as invasões por tais mutantes é uma questão central na biologia evolutiva. Os habitats microbianos podem apresentar uma ampla gama de fluxos que podem dispersar as células e / ou suas secreções de diferentes formas, desde o transporte suave por fluxos laminares até a mistura caótica característica da turbulência. Embora cada forma de mistura possa influenciar a evolução da sociabilidade de maneiras complexas e desconhecidas, os feedbacks entre a ecologia microbiana, a evolução social e as propriedades físicas do fluxo permanecem inexplorados. O objetivo deste projeto é usar modelagem matemática para investigar essas conexões. Especificamente, como a mistura caótica influencia a ecologia e a evolução de um comportamento cooperativo em um ecossistema microbiano simples habitando um ambiente turbulento. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
VALERIANO, JOAO PEDRO; CINTRA, PEDRO HENRIQUE; LIBOTTE, GUSTAVO; REIS, IGOR; FONTINELE, FELIPE; SILVA, RENATO; MALTA, SANDRA. Sequential time-window learning with approximate Bayesian computation: an application to epidemic forecasting. NONLINEAR DYNAMICS, v. 111, n. 1, p. 10-pg., . (21/02027-0, 20/14169-0)
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
MIRANDA, João Pedro Valeriano. The evolution of microbial cooperation under chaotic environmental flows. 2023. Dissertação de Mestrado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Física Teórica (IFT). São Paulo São Paulo.