Отношения, в которых два организма зависят друг от друга, известные как симбиоз, вызывают образы партнерства и сотрудничества. Но новое исследование журнала Nature Ecology and Evolution показывает, что, когда речь идет об определенных микроорганизмах, симбиотические партнеры фактически становятся «заложниками».
Международная исследовательская группа под руководством биологов из Университета Британской Колумбии изучила пресноводную бактерию под названием Polynucleobacter, которая часто живет внутри одноклеточного простейшего Euplotes, чтобы лучше понять отношения между симбионтами или организмами в симбиотических отношения.
«Большинство людей думают, что симбиоз означает эволюцию в направлении гармонии, идеального баланса двух партнеров», - говорит Витторио Боскаро, биолог из Университета Британской Колумбии и ведущий автор исследования. «Но хотя хозяину нужна бактерия, чтобы выжить, бактерия не получает никаких преимуществ в этих отношениях».
На самом деле исследователи смогли определить, что хозяева Euplotes постоянно «выхватывают» из окружающей среды полезные бактерии, такие как Polynucleobacter, а затем выбрасывают и заменяют их «свежими» симбионтами.
«Их заменяют так же, как вы переодеваетесь», - сказал Патрик Килинг, микробиолог UBC и старший автор исследования. «Вы пользуетесь своим симбионтом до тех пор, пока он не станет бесполезен, а затем получаете нового».
Команда изучила, что происходит между микробами, проанализировав геном полинуклеобактерий. Как только его захватывают Euplotes, это приводит к серьезным изменениям в геноме Polynucleobacter.
Хотя эти изменения не являются неожиданными, исследователи были удивлены, узнав, как меняется геном с течением времени. Как правило, мы думаем об эволюции с точки зрения приспособления к выживанию. В случае симбиотического Polynucleobacter они обнаружили, что геном менялся и терял гены случайным образом и в конечном итоге переставал быть полезным для своего хозяина.
«Мне нравится думать, что отношения больше похожи на камеру смертников, чем на сотрудничество - конечно, симбионт находится в безопасности и сыт в краткосрочной перспективе, но в конечном итоге это не очень хорошее место», - сказал Килинг.
Исследователи считают, что такое понимание может привести к концептуальному изменению эволюционных процессов и их сложности.