Forsvar til næsten enhver pris

Selv bakterier har fjender - i vand, for eksempel, encellede ciliater lever fortrinsvis af mikrober. Mikroberne beskytter sig mod rovdyr ved at anvende en række tricks, som ciliaterne, på tur, forsøg på at overvinde. Der følger en evolutionær konkurrence om de bedste angrebs- og forsvarsmekanismer. Ifølge forskere fra Max Planck Institute for Evolutionary Biology i Plön, bytte som bakterier har, i det lange løb, intet andet valg end at opretholde beskyttelsesmekanismer, selvom indsatsen er så stor, at de næsten ikke kan producere afkom.

Rovdyr og bytte opretholder et tæt forhold til hinanden:hvis man udvikler sig, den anden skal holde trit. Sådan coevolution og dets ledsagende selektionstryk fører til gensidig tilpasning af de to arter.

I deres eksperimenter, Lutz Becks og hans andre Plön-baserede forskere fra Plön, London, og Finland holdt bakterier og ciliater sammen i mange uger og spores deres udvikling. Her, de observerede, hvordan mikroberne beskytter sig mod ciliates frosseri, når, efter et par dage, bakteriecellerne, normalt lever isoleret, begyndte at vokse i større foreninger som en slimet "biofilm". Dette betød, at de ikke længere kunne fodres lige så effektivt af ciliaterne.

Dyre forsvar

Så længe forskerne kun tillod bakterierne at udvikle sig i deres eksperimenter og computersimuleringer, bakterierne var i stand til at beskytte sig godt mod at blive spist - med acceptabel indsats. Imidlertid, så snart ciliaterne også fik lov til at udvikle sig, beskyttelse kom til en stor pris for bakterierne:de producerede da kun få afkom. "Beskyttelse mod rovdyr koster derfor en høj pris, fordi jo bedre bakterierne er udstyret, jo værre de reproducerer ", siger Becks.

Bakterierne kan derfor ikke optimere begge samtidigt-et typisk tilfælde af evolutionær afvejning. Imidlertid, hvilken nøjagtig form denne afvejning tager, afhænger af, om rovdyret kan tilpasse sig byttedyrets forsvarsmekanismer. Hvis så, forsvar bliver stadig dyrere for byttet, og der er næsten ingen ressourcer tilbage til reproduktion. I modsætning, hvis rovdyret ikke kan tilpasse sig, byttet kræver færre ressourcer til forsvar og kan investere mere i at producere afkom ", forklarer Becks.

Mindre mangfoldighed

Ud over, forskerne demonstrerede, at rovdyrsmangfoldigheden falder, når der er en dynamisk afvejning. Ciliaterne udvikler således færre forskellige typer for at tilpasse sig bakterielle associationer og biofilm. "Dette er, selvfølgelig, gavnligt for byttet og kan reducere trykket på bakterierne ", siger Becks.

Undersøgelsen viser, at overraskende, mere byttediversitet betyder ikke altid mere rovdyrsmangfoldighed. Lutz Becks:"Det vigtige er omkostninger og fordele ved træk for bytte og rovdyr. Som vores eksperimenter viser, de kan skifte afhængigt af, om rovdyret havde tid til at tilpasse sig. "