Микробное сотрудничество: как экологический стресс приводит к самообеспечению

Исследование показывает, что экологический стресс может привести к тому, что сотрудничающие микроорганизмы станут самодостаточными. Исследователи из Университета Малаги и их международные коллеги изучили микробную эволюцию в экстремальных условиях. Результаты, опубликованные в журнале 'Nature Communications', подчеркивают хрупкость микробного сотрудничества перед лицом экологических изменений. Игнасио Х. Мелеро-Хименес из Университета Малаги сотрудничал с международной командой. Они использовали экспериментальную систему, имитирующую кооперативное микробное сообщество. Исследование показало, что наиболее распространенным эволюционным решением для взаимозависимых организмов, сталкивающихся с экстремальными экологическими изменениями, может быть самообеспечение. Исследование было сосредоточено на «эволюционном спасении» — быстрой генетической адаптации, позволяющей организмам избежать вымирания в критических ситуациях. Команда использовала генетически модифицированные бактерии Escherichia coli [E. coli], каждый штамм которых зависел от другого для выживания. Под воздействием стресса бактерии разорвали свое сотрудничество, чтобы выжить, что стало неожиданным эволюционным решением. «Мы подвергали эти сообщества различным условиям летального стресса и отслеживали их рост в течение нескольких поколений», — сказал ученый из UMA [Университет Малаги]. Исследование показало, что взаимная зависимость делает бактерии более уязвимыми к стрессу. Самодостаточные бактерии имели больше шансов на выживание, что говорит о том, что сотрудничество может быть недостатком в неблагоприятных условиях. Результаты имеют значение для биотехнологии и микробной экологии. Понимание того, как микробные сообщества реагируют на стресс, может помочь предсказать стабильность микробиомов в различных средах. Это включает в себя кишечник человека, сельскохозяйственные почвы и промышленные биореакторы, особенно перед лицом изменения климата и загрязнения.