Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Biological scaling in green algae: the role of cell size and geometry

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11310%2F21%3A10439391" target="_blank" >RIV/00216208:11310/21:10439391 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=A2EDLuRH8l" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=A2EDLuRH8l</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41598-021-93816-2" target="_blank" >10.1038/s41598-021-93816-2</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Biological scaling in green algae: the role of cell size and geometry

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The Metabolic Scaling Theory (MST), hypothesizes limitations of resource-transport networks in organisms and predicts their optimization into fractal-like structures. As a result, the relationship between population growth rate and body size should follow a cross-species universal quarter-power scaling. However, the universality of metabolic scaling has been challenged, particularly across transitions from bacteria to protists to multicellulars. The population growth rate of unicellulars should be constrained by external diffusion, ruling nutrient uptake, and internal diffusion, operating nutrient distribution. Both constraints intensify with increasing size possibly leading to shifting in the scaling exponent. We focused on unicellular algae Micrasterias. Large size and fractal-like morphology make this species a transitional group between unicellular and multicellular organisms in the evolution of allometry. We tested MST predictions using measurements of growth rate, size, and morphology-related traits. We showed that growth scaling of Micrasterias follows MST predictions, reflecting constraints by internal diffusion transport. Cell fractality and density decrease led to a proportional increase in surface area with body mass relaxing external constraints. Complex allometric optimization enables to maintain quarter-power scaling of population growth rate even with a large unicellular plan. Overall, our findings support fractality as a key factor in the evolution of biological scaling.

  • Název v anglickém jazyce

    Biological scaling in green algae: the role of cell size and geometry

  • Popis výsledku anglicky

    The Metabolic Scaling Theory (MST), hypothesizes limitations of resource-transport networks in organisms and predicts their optimization into fractal-like structures. As a result, the relationship between population growth rate and body size should follow a cross-species universal quarter-power scaling. However, the universality of metabolic scaling has been challenged, particularly across transitions from bacteria to protists to multicellulars. The population growth rate of unicellulars should be constrained by external diffusion, ruling nutrient uptake, and internal diffusion, operating nutrient distribution. Both constraints intensify with increasing size possibly leading to shifting in the scaling exponent. We focused on unicellular algae Micrasterias. Large size and fractal-like morphology make this species a transitional group between unicellular and multicellular organisms in the evolution of allometry. We tested MST predictions using measurements of growth rate, size, and morphology-related traits. We showed that growth scaling of Micrasterias follows MST predictions, reflecting constraints by internal diffusion transport. Cell fractality and density decrease led to a proportional increase in surface area with body mass relaxing external constraints. Complex allometric optimization enables to maintain quarter-power scaling of population growth rate even with a large unicellular plan. Overall, our findings support fractality as a key factor in the evolution of biological scaling.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10611 - Plant sciences, botany

Návaznosti výsledku

  • Projekt

  • Návaznosti

    S - Specificky vyzkum na vysokych skolach<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2021

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Scientific Reports

  • ISSN

    2045-2322

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    11

  • Číslo periodika v rámci svazku

    1

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    9

  • Strana od-do

    14425

  • Kód UT WoS článku

    000675274800025

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85111156950