Хищник и жертва поддерживают тесные отношения друг с другом: если один развивается, другой должен идти в ногу. Такая коэволюция и сопутствующее ей давление отбора приводят к взаимной адаптации двух видов.
В своих экспериментах Лутц Бекс и его коллеги-исследователи из Плона из Лондона и Финляндии удерживали вместе бактерии и инфузории в течение многих недель и прослеживали их эволюцию.
Здесь они наблюдали, как микробы защищаются от обжорства инфузорий, когда через несколько дней бактериальные клетки, обычно живущие изолированно, начали расти в более крупных ассоциациях в виде слизистой «биопленки»."Это означало, что инфузории больше не могли их добывать так эффективно.
Дорогостоящая оборона
Пока ученые позволяли развиваться только бактериям в своих экспериментах и компьютерном моделировании, бактерии могли хорошо защищать себя от поедания — с приемлемыми усилиями. Однако, как только инфузории также получили возможность развиваться, защита обернулась для бактерий высокой ценой: тогда они производили лишь небольшое количество потомства. «Таким образом, защита от хищников обходится дорого, потому что чем лучше оснащены бактерии, тем хуже они размножаются», — говорит Бекс.
Следовательно, бактерии не могут оптимизировать оба одновременно — типичный случай эволюционного компромисса. Однако то, какую именно форму примет этот компромисс, зависит от того, сможет ли хищник приспособиться к защитным механизмам жертвы. В таком случае защита становится все более дорогостоящей для жертвы, и для воспроизводства почти не остается ресурсов. Напротив, если хищник не может адаптироваться, жертве требуется меньше ресурсов для защиты и она может вкладывать больше средств в производство потомства », — объясняет Бекс.
Меньше разнообразия
Кроме того, исследователи продемонстрировали, что разнообразие хищников уменьшается при динамическом компромиссе.
Инфузории, таким образом, развивают меньше разных типов, чтобы адаптироваться к бактериальным ассоциациям и биопленкам. «Это, конечно, полезно для добычи и может снизить давление на бактерии», — говорит Бекс.
Исследование показывает, что, как ни удивительно, большее разнообразие жертв не всегда означает большее разнообразие хищников.
Лутц Бекс: «Важны затраты и преимущества характеристик для добычи и хищника. Как показывают наши эксперименты, они могут меняться в зависимости от того, успел ли хищник адаптироваться."