Мікробна кооперація: як екологічний стрес призводить до самодостатності

Дослідження показує, що екологічний стрес може призвести до того, що мікроорганізми, які співпрацюють, стають самодостатніми. Дослідники з Університету Малаги та міжнародні співробітники досліджували мікробну еволюцію в екстремальних умовах. Результати, опубліковані в журналі 'Nature Communications', підкреслюють крихкість мікробної кооперації перед обличчям змін навколишнього середовища. Ігнасіо Дж. Мелеро-Хіменес з Університету Малаги співпрацював з міжнародною командою. Вони використовували експериментальну систему, що імітує кооперативне мікробне співтовариство. Дослідження показало, що найпоширенішим еволюційним рішенням для взаємозалежних організмів, які стикаються з екстремальними змінами навколишнього середовища, може бути самодостатність. Дослідження зосереджено на «еволюційному порятунку», швидкій генетичній адаптації, що дозволяє організмам уникнути вимирання в критичних ситуаціях. Команда використовувала генетично модифіковані бактерії Escherichia coli [E. coli], кожен штам яких залежить від іншого для виживання. Під впливом стресу бактерії розірвали свою співпрацю, щоб вижити, що є дивовижним еволюційним рішенням. «Ми піддавали ці спільноти різним умовам летального стресу та спостерігали за їх ростом протягом багатьох поколінь», — сказав науковець з Університету Малаги. Дослідження показало, що взаємна залежність робить бактерії більш вразливими до стресу. Самодостатні бактерії мали більший шанс вижити, що свідчить про те, що співпраця може бути недоліком у несприятливих умовах. Результати мають наслідки для біотехнології та мікробної екології. Розуміння того, як мікробні спільноти реагують на стрес, може допомогти передбачити стабільність мікробіомів у різних середовищах. Це включає в себе кишківник людини, сільськогосподарські ґрунти та промислові біореактори, особливо перед обличчям зміни клімату та забруднення.