鏡像生命的生態約束

我們的生物圈呈現出顯著的多樣性,同時又受到包括分子同手性在內的普遍組織原則的約束。合成生物學的進展使得基於鏡像生物分子構建替代性生命形式成為可能,這既激發了技術層面的興趣,也引發了生物安全方面的擔憂。儘管當前關於鏡像生命的討論主要強調分子層面的可行性和細胞功能,但其在自然環境中建立並存續的潛力仍然知之甚少。在此,我們構建了一個理論框架,以評估鏡像生物在現有生態系統中的入侵潛力。通過採用納入資源競爭...
生態學

我們的生物圈呈現出顯著的多樣性,同時又受到包括分子同手性在內的普遍組織原則的約束。合成生物學的進展使得基於鏡像生物分子構建替代性生命形式成為可能,這既激發了技術層面的興趣,也引發了生物安全方面的擔憂。儘管當前關於鏡像生命的討論主要強調分子層面的可行性和細胞功能,但其在自然環境中建立並存續的潛力仍然知之甚少。在此,我們構建了一個理論框架,以評估鏡像生物在現有生態系統中的入侵潛力。

通過採用納入資源競爭、代謝約束和生態網絡相互作用的種群水平模型,我們表明,鏡像生命由於營養不相容性以及既有生物群落的競爭性排斥而面臨嚴重限制。尤其是,對稀有或非手性底物的依賴,以及其與自然生物之間相互作用的不對稱性,在廣泛的生態條件下限制了其生長與持續存在。這些結果表明,除工程挑戰之外,生物圈自身的結構與動力學也構成了鏡像生命傳播的強大屏障。我們得出結論:鏡像生物在現存生物圈中廣泛建立的可能性極低,這凸顯了生態約束在評估合成生命風險與可行性方面的重要性。


📄 原文連結:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.07.723461v1?rss=1

🏷️ 鏡像生命 生態約束 合成生物學 入侵潛力 資源競爭 生物安全

Administrator 2026年5月12日
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