Gatunki bakterii muszą współpracować, aby przeżyć
Kiedy grozi im głód, grupy komórek bakterii społecznej Myxococcus xanthus (M. xanthus) współpracują ze sobą, aby wytworzyć zarodnikowe "owocniki" odporne na stres. Odkrycia dokonane w ramach badań nad tym zjawiskiem opisano w czasopiśmie Current Biology. Naukowcy z Holenderskiego Instytutu Ekologii oraz Uniwersytetu Indiany w USA otwierają prezentację swoich wyników od przypomnienia, że badania dotyczące interakcji społecznych drobnoustrojów, które przejawiają zachowania kooperacyjne były podejmowane już przez innych naukowców. Problem w tym, jak podkreślają, że "niewiele wiadomo na temat skali, na jaką początkowo współpracujące mikroorganizmy różnicują się w naturze na społecznie konfliktowe genotypy". Prace badawcze zespołu skoncentrowały się na M. xanthus, drapieżnej bakterii glebowej, która zabija i zjada inne mikroorganizmy, wydzielając toksyczne związki chemiczne. Kiedy brakuje pożywienia i bakteriom grozi głód, grupy komórek współpracują ze sobą, aby wytworzyć coś na kształt owocników. Jedne komórki mają za zadanie zbudować strukturę owocnika, a inne stają się zarodnikami, aby wspomóc przetrwanie. Dr Gregory Velicer z Uniwersytetu Indiany wyjaśnia, że w przypadku niektórych społecznych drobnoustrojów współpracują ze sobą głównie identyczne lub bardzo podobne komórki. Dzieje się tak, aby konkurować ze stosunkowo niespokrewnionymi organizmami. "Inaczej niż w przypadku ludzi, którzy są bardziej skłonni współpracować zarówno z osobnikami niespokrewnionymi, jak i ze spokrewnionymi. W przypadku badanych bakterii współpraca wydaje się być bardzo ograniczona" - dodaje dr Velicer. Zdaniem zespołu, komórki M. xanthus są w stanie rozpoznać u siebie nawzajem najdrobniejsze różnice genetyczne - takie, których zidentyfikowanie sprawia trudności nawet naukowcom. W ramach badań naukowcy dobrali w pary szczepy M. xanthus pobrane z miejsc oddalonych o zaledwie kilka centymetrów, aby sprawdzić, czy zaczną współpracować czy też konkurować. Odkryli, że nawet w przypadku szczepów, które żyły w tej samej próbce gleby i były niemal identyczne pod względem genetycznym, istniejące odchylenie było na tyle duże, aby zakłócić zdolność do wytwarzania zarodników. Zespół stwierdził również, że konkurencja była najbardziej zacięta między bakteriami pobranymi z odległych miejsc. Współpraca między komórkami może być zatem bardziej motywowana koniecznością, aniżeli chęcią. W kolejnym etapie badań dr Velicer chciałby połączyć w pary blisko spokrewnione szczepy i przeprowadzić wszechstronną ocenę specyficznych różnic genetycznych wywołujących antagonistyczne reakcje i wykluczenie społeczne. Ostatecznym celem, jak dodaje, jest ustalenie, w jaki sposób nowe gatunki bakterii społecznych mogą ewoluować w przestrzeni dzielonej z gatunkami rodzicielskimi. Jak podsumowuje: "Jeżeli ostre niezgodności społeczne szybko ewoluują, ma to znaczenie dla poznania, w jaki sposób współdziałające szczepy różnicują się w dłuższych okresach."
Kraje
Niderlandy