Влияние временных микробов на эволюцию
Новая теория предполагает, что на эволюцию жизни на Земле могут влиять не только постоянные, но и временные симбиотические микробы — «пешки» (pawnobes). Исследование этого вопроса может в будущем помочь, например, в адаптации астронавтов к невесомости.
От голобионта к «пешкам»
Организм-хозяин и все его микробы рассматриваются как единая сущность — голобионт. Существующая гологеномная теория эволюции предполагает, что естественный отбор действует на уровне всего голобионта. Однако многие микробы, например, в кишечнике человека, не являются постоянными: только 60% штаммов сохраняются дольше пяти лет.
Что такое «пешки» (pawnobes)?
Исследователи во главе с Джеймсоном Воссом вводят понятие pawnobes — микробов, которые:
- Не являются стабильными, постоянными обитателями голобионта.
- Могут целенаправленно использоваться хозяином для своей пользы.
- Не зависят всецело от выживания хозяина, что позволяет им эволюционировать быстрее и независимее.
Аналогия с шахматами: пешки — не ключевые фигуры, но стратегически важны, а достигнув конца доски, могут стать сильнее.
Ускорение эволюции
Генетическая адаптивность «пешек» означает, что хозяин может получить выгоду от их новых адаптаций в пределах одного своего поколения. Это может значительно ускорить эволюцию голобионтов.
Перспективы и эксперименты
Учёные предполагают, что целенаправленное «одомашнивание» микробов, подобно сельскохозяйственной революции, может привести к важному сдвигу.
- Тестирование теории: предлагаются эксперименты для оценки изменчивости «пешкобиома» (pawnobiome) и его влияния на хозяев. Например, передача фекалий от здоровых мышей мышам с нездоровым рационом для выявления полезных микробов.
- Преодоление барьеров: начальные исследования на моделях насекомых могут помочь обойти будущие регуляторные и финансовые сложности.
- Космические применения: эксперименты с «пешкобиомом» можно тестировать на адаптацию к невесомости и другим условиям космоса.
Исследование подробно изложено в августовском номере журнала Frontiers in Microbiology.
