Бактериальные колонии терпят неудачу, когда кооперативный рост создаёт возможности для лени

Красочные узоры демонстрируют, что бактерии и люди не так уж отличаются — и те, и другие содержат особей, которые выберут лёгкий путь, если представится возможность. И такой образ жизни может быстро распространиться во вред всем.

Показанная здесь бактерия Pseudomonas aeruginosa — это оппортунистический патоген, поражающий уязвимые области, такие как раны и лёгкие. В то время как дикие штаммы легко расширяются, заполняя всю чашку Петри, исследователи из Duke University обнаружили, что они быстро теряют эту способность при культивировании на чашках в течение нескольких поколений (как на поздних изображениях в видео с укороченными "лучами" или без расширения). Исследование опубликовано в Nature Microbiology.

Результат был неожиданным, но исследователи в итоге разгадали загадку. Бактерии производят скользкое химическое вещество (сурфактант), чтобы помочь себе двигаться в поисках питательных веществ — по крайней мере, большинство из них.

При выращивании на относительно больших плоских поверхностях у некоторых клеток появилась возможность просто позволить соседям делать всю работу. И когда этот сценарий повторялся снова и снова, такие "обманщики" становились всё более распространёнными, пока колонии не перестали производить достаточно сурфактанта для эффективного распространения.

"Когда бактерии помещают в среду, где они должны сотрудничать для роста, они становятся более уязвимыми для обманщиков", — сказал Линчон Ю, профессор биомедицинской инженерии в Duke. — "Это явление происходит и в трудолюбивых человеческих обществах, но это риск, на который мы все должны пойти, чтобы максимизировать наш рост".