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.