Гарвардские ученые доказали, что эволюционно далекие одноклеточные
организмы при определенных условиях могут начать помогать друг другу,
объединяясь в отношениях мутуалистического симбиоза — даже без
длительного коэволюционного «притирания» друг к другу. О своем
эксперименте биологи рассказали в последнем номере журнала Science.
Мутуализм — это форма взаимовыгодного сожительства организмов, когда
присутствие партнера становится обязательным условием существования.
Например, первый партнер использует второго в качестве поставщика пищи, а
тот взамен получает защиту от врагов или благоприятные для размножения
условия. Эти отношения легли в основу многих скачков эволюции. Например,
предок растений «приручил» фотосинтетические бактерии (нынешние
хлоропласты), благодаря чему растения смогли переселиться на сушу. Можно
вспомнить и о том, как примитивные клетки захватили бактерии, ставшие
затем митохондриями — внутриклеточными энергетическими станциями.
Однако пока невозможно наблюдать в живой природе, как и почему
свободно живущие организмы переходят к мутуалистическому симбиозу,
полностью утрачивая автономию и сливаясь друг с другом. Непонятно,
предшествует ли ему порабощение одного вида другим или сначала одни
особи паразитируют на своих хозяевах, а уже потом сливаются с ними (и
начинают чем-то им помогать).
Гарвардские биологи нашли экспериментальное доказательство третьего
пути к мутуалистическому симбиозу: случайных экологических встреч. То
есть в определенных условиях среды даже далекие друг от друга вида
начинают сотрудничать и со временем становятся единым целым.
Эрик Хом (Erik Hom) и Эндрю Мюррей (Andrew Murray) поместили микроскопический грибок
Saccharomyces cerevisiae (пекарские дрожжи) в одну среду с зелеными водорослями
Chlamydomonas reinhardtii.
Дрожжи перерабатывают глюкозу на CO2 — источник углерода для
хламидомонад, а последние преобразуют нитрит (соль азотистой кислоты) в
аммиак — азотную пищу дрожжей. При ограничении доступа к атмосферному
CO2 два организма крайне быстро становились мутуалистами: дрожжи брали
аммиак у хламидомонад, а те, в свою очередь, потребляли диоксид
углерода, вырабатываемый дрожжами.
Легкость, с какой грибок и водоросли вступили в симбиоз (хотя их
разделяет 300 миллионов лет эволюционной истории), говорит о том, что
такие отношения могут возникать практически сразу, под давлением среды,
без нужды в длительном приспособлении организмов друг к другу или
предшествовавших неравных отношений (порабощения или паразитизма).
Источник
