Как возникает сотрудничество видов?

Пример HTML-страницы

Исследование, осуществленное под руководством Кристиана Коста из университета Оснабрюка (Германия) в сотрудничестве с Институтом Макса Планка, дает ответ на этот вопрос.

В природе очень распространены случаи взаимодействия между двумя и большим количеством видов, когда все участники получают преимущества. Такое сотрудничество играет ключевую роль в эволюции жизни на Земле. Например, корневые бактерии связывают атмосферный азот и поставляют его растениям. В свою очередь, растения дают корневым бактериям пищевой сахар. Это происходит, несмотря на то, что для обоих партнеров помощь друг другу – затратна. Например, поставка сахара требует энергии, которой растениям потом может не хватить. И возникает опасность, что недобросовестный партнер взаимодействия возьмет сахар, не предоставив в ответ связанный азот.

Пример HTML-страницы

Команда ученых во главе с Кристианом Костом использовала бактерии, как модельную систему, чтобы исследовать возникновение взаимной кооперации. В начале эксперимента два штамма бактерий могли расти только тогда, когда они давали друг другу аминокислоты. И через несколько поколений по обмену побочными продуктами метаболизма развилась настоящая кооперация: обе стороны повысили продуцирование аминокислот, которыми обменивались, чтобы таким образом дать партнеру преимущества. Эти изменения повышали рост двух штаммов только тогда, когда оба партнера присутствовали, то есть увеличенное продуцирование аминокислот было откровенно затратным, когда штаммы должны расти в одиночку.

Замеченные изменения происходят потому, что отдельные клетки скапливаются и образуют многоклеточный кластер. В этой группе клеток, мутанты кооперации получают преимущества. Чем больше они вкладывают в рост других клеток, тем больше питательных веществ получают взамен.

«Этот тип взаимосвязи представляет доселе неизвестный механизм, в результате которого может развиться сотрудничество между двумя различными организмами», – сказал профессор Кристиан Кост. Он является руководителем исследования, которое проводили с бактериями в пробирках. Однако обнаруженный механизм может с высокой вероятностью объяснить возникновение сотрудничества в многочисленных разнообразных экологических взаимосвязях.

Пример HTML-страницы