自然环境中微生物群落的极高多样性一直是生态学领域的焦点课题。在理论生态学中，环境中的“资源维度”被认为是维持生物群落多样性的一个关键因素。上世纪中叶，经典的资源竞争模型（resource-consumer model）通过数学推导严格证明了，能够在特定环境中稳定共存的物种数量不能超过该环境中资源种类的数量。这一原则被称为“竞争排斥原则”（competitive exclusion principle）。然而，微生物在其生活中所需的营养种类相对有限，却在自然群落中呈现出千差万别的多样性。自半个世纪以来，研究者们一直在积极探讨如何调和数学模型与实际观察之间的差异。
微生物可以通过在微环境中释放自身合成的化学物质（例如，抗生素、群感信号分子、铁载体等次级代谢产物）的方式，主动增加环境的资源维度。例如，铁是限制微生物生长的关键营养元素。许多微生物通过分泌铁载体这一次级代谢产物结合环境中的限制性铁资源，将铁资源分割成了不同的实际铁资源，这种资源分割机制创造了新的资源维度。这种“自发生成维度”的行为是否可以绕过竞争排斥原则，为多样性提供舞台？
2023年9月5日，北京大学前沿交叉学科研究院定量生物学中心、北大-清华生命科学联合中心李志远课题组的论文“Siderophore-mediated iron partition promotes dynamical coexistence between cooperators and cheaters”在《iScience》期刊正式刊出（https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(23)01473-6）。该论文基于铁载体介导的铁资源竞争机制，结合微生物对生长和公共/私有铁载体合成的资源分配，建立了以恒化器为基础的“资源分割模型”，考察了资源分割对于群落动力学和群落演化的影响。
