Biologer studerer afvejninger af mikroskopiske rovdyr

Dramaet med rovdyr vs. bytte – jagt, forfølgelse, flugt – er ikke begrænset til dyreriget. Under vores fødder forfølger og spiser sultne amøber i jorden bakterier i et mikroskopisk vildt rige. Men at være et rovdyr har sine egne omkostninger, og det er lige så sandt for amøber, som det er for løver eller ulve.

I et papir offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences , tog et hold af Arts &Sciences-forskere et hidtil uset kig på den rovdyrske natur af Dictyostelium discoideum, en jordlevende amøbe. "Amøberne forgriber sig på en meget forskelligartet gruppe af bakterier," sagde hovedforfatter P.M. Shreenidhi, en kandidatstuderende ved Institut for Biologi. "Men når de skifter fra en bakterie til en anden, er der en fysiologisk omkostning."

Andre forfattere omfatter David Queller, Spencer T. Olin professor i biologi; Joan Strassmann, Charles Rebstock professor i biologi; Rachel McCabe, en færdiguddannet senior med speciale i biologi og antropologi; og Debra Brock, en postdoc-stipendiat ved Biologisk Institut.

Som Shreenidhi forklarede, udviklede Dictyostelium discoideum sig til at opsøge mange typer bakterier. "Jorden har forskellige arter overalt, hvor du ser, så det giver mening, at amøben er en generalist," sagde Shreenidhi. "Det er bedst ikke at være afhængig af kun at finde én art af bakterier for at overleve."

Kontrollerede eksperimenter med petriskåle viste, at amøber betaler en pris for deres vidtspændende smag. Specifikt faldt deres væksthastighed, da de blev tvunget til at skifte fra en bytteart til en anden – også selvom det nye bytte var lige så nærende.

De reducerede vækstrater var dog midlertidige, hvilket tyder på, at amøber til sidst tilpassede sig deres nye kost. "De er en mester i alle fag, ingen mester," sagde Shreenidhi.

Fundet giver ny indsigt i afvejningen af ​​livet i toppen af ​​en fødekæde. "Dette er et af de store spørgsmål inden for økologi og evolutionsforskning," sagde Queller. "Hvad er omkostningerne og fordelene ved at være generalist versus specialist? Omkostningerne ved at skifte er noget, der ikke rigtig er blevet undersøgt hos dyr."

Dictyostelium discoideum er et fokus i Quellers laboratorium. "Vi studerer det, fordi det har virkelig interessant social adfærd," sagde han. "Den samarbejder med andre amøber, men den snyder også. Vi indså, at den spiser mange bakterier, så vi tænkte, at det ville være interessant at studere dens tilgang til prædation. Jo mere du lærer en organisme at kende, jo mere kan du finde studere."

Flere oplysninger: P. M. Shreenidhi et al., Omkostninger ved at være diætgeneralist for protist-rovdyret Dictyostelium discoideum, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI:10.1073/pnas.2313203121

Journaloplysninger: Proceedings of the National Academy of Sciences

Leveret af Washington University i St. Louis