多重局部分岔与全局分岔及其在群体感应动力学中的作用
Multiple Local and Global Bifurcations and Their Role in Quorum Sensing Dynamics
AI总结：
本研究针对细菌群体感应的调控机制，提出数学模型揭示其网络中的混沌动力学，通过范式分析与数值延拓方法，发现两类模型均存在振荡，且完整模型的复杂动力学源于同宿Shilnikov分岔，为理解群体感应动力学提供了新视角。
摘要：
群体感应调控细菌间的信息传递，在调控种群行为方面发挥关键作用。我们提出了一个数学模型，该模型揭示了群体感应网络中存在的混沌动力学，凸显了可预测性面临的挑战。该模型探究了自诱导物与两种细菌亚型之间的相互作用，发现在自诱导物恒定的子模型和完整的三组分模型中均存在振荡动力学。在完整模型中，我们发现复杂动力学可通过同宿Shilnikov分岔的存在来解释。我们结合了范式分析与数值延拓方法来分析该系统。
英文摘要：
Quorum sensing governs bacterial communication, playing a crucial role in regulating population behaviour. We propose a mathematical model that uncovers chaotic dynamics within quorum sensing networks, highlighting challenges to predictability. The model explores interactions between autoinducers and two bacterial subtypes, revealing oscillatory dynamics in both a constant autoinducer sub-model and the full three-component model. In the latter case, we find that the complicated dynamics can be explained by the presence of homoclinic Shilnikov bifurcations. We employed a combination of normal form analysis and numerical continuation methods to analyse the system.
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