Круглый червь Caenorhabditis elegans занимается «сельским хозяйством» для пропитания

Исследователи из Принстонского университета обнаружили, что круглый червь Caenorhabditis elegans не просто переносит поедаемые им бактерии Escherichia coli на своей коже, но и целенаправленно «высевает» их, создавая новые колонии для последующего «сбора урожая». Результаты опубликованы 9 февраля в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Суть открытия

  • В естественной среде (гниющие фрукты, почва) бактерии E. coli прилипают к липкой коже червя (длиной ~0.04 дюйма).
  • В лабораторных условиях было замечено, что черви не просто переносят бактерии, а оставляют их в новых местах, создавая колонии, к которым позже возвращаются для питания.
  • Это поведение авторы исследования называют «примитивным земледелием».

Механизм и эксперименты

  • Новые бактериальные колонии образуются двумя путями: бактерии осыпаются с кожи червя, а также проходят через его кишечник живыми и непереваренными.
  • В эксперименте сравнивали обычных червей и мутантов, чья кожа хуже удерживает бактерии. Популяция мутантов была меньше, так как E. coli не распространялись и не образовывали «урожай».
  • В смешанной популяции мутанты становились «нахлебниками», питаясь с колоний, созданных обычными червями.

Эволюционные издержки и перспективы

  • Исследователи предполагают, что такое «фермерство» может иметь эволюционную цену: вместе с полезными бактериями к коже червя могут прикрепляться и патогенные, что угрожает его выживанию.
  • Взаимодействие C. elegans и E. coli — хорошо изученных модельных организмов — может стать удобной платформой для изучения:
  • Как отметил не участвовавший в работе биофизик Джефф Гор из MIT, это исследование показывает, что даже у простейших организмов могут быть сложные поведенческие взаимодействия с экологией, а «начало "фермерства" может быть довольно простым».