Биологи выяснили, как эволюция микробов влияет на организм хозяина
Исследователи из Университета Торонто и Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне обнаружили, что по мере адаптации к конкретному хозяину микробы становятся менее полезными для хозяев с другим генотипом.
Ключевые выводы:
- Вероятно, не существует единого универсально «здорового» микробиома.
- Пересаженным микробам может потребоваться время для адаптации к новому хозяину, прежде чем они начнут приносить пользу.
- Эволюция в данном случае привела к большему, а не меньшему сотрудничеству между микробами и хозяином.
Ход эксперимента:
- Ученые выращивали растения Medicago truncatula в теплице, добавляя им смесь двух штаммов азотфиксирующих бактерий Ensifer meliloti.
- Процесс повторной посадки новых семян в те же горшки был проведен для пяти поколений растений.
- После года эволюции исследователи протестировали исходные и эволюционировавшие микробы на новых растениях, комбинируя разные варианты микробов и хозяев.
- Были секвенированы полные геномы исходных и эволюционировавших микробов.
Результаты:
- Эволюционировавшие микробы были наиболее полезны для тех хозяев, на которых они адаптировались.
- Это указывает на локальную адаптацию микробов к своему хозяину.
Значение исследования:
- Эволюция может благоприятствовать кооперации.
- В лабораторных условиях с помощью экспериментальной эволюции, возможно, можно создавать микробы, приносящие больше пользы своим хозяевам.
- Когда растения или животные попадают в новую среду, встреченные ими микробы изначально могут быть плохими партнерами, но способны быстро адаптироваться и сформировать более взаимовыгодные отношения.
«Мы обнаружили, что со временем микробы лучше адаптировались к своим хозяевам через эволюцию большего, а не меньшего сотрудничества», — говорит Меган Фредериксон, соавтор исследования, опубликованного в Science.