Древний симбиоз основан на эксплуатации, а не на взаимной выгоде
Новое исследование биологов из университетов Эксетера и Йорка показывает, что древний симбиоз основан целиком на эксплуатации, а не на взаимной выгоде.
Исследователи пришли к выводу, что одноклеточная инфузория Paramecium bursaria получает выгоду, эксплуатируя зелёную водоросль (Chlorella), которая живёт внутри неё. Водоросль снабжает хозяина сахаром и кислородом в результате фотосинтеза.
Учёные десятилетиями спорили, основаны ли симбиозы, подобные ассоциации Paramecium-Chlorella, на взаимной выгоде или эксплуатации. Распространённым среди учёных мнением было, что выгоду получают и простейшее, и водоросль.
«Это исследование предполагает, что то, что мы всегда считали мутуализмом — когда виды получают взаимную выгоду от взаимодействия друг с другом — на самом деле может быть основано на эксплуатации, когда один вид получает выгоду, захватывая, а затем забирая ресурсы у другого», — говорит ведущий исследователь доктор Крис Лоу.
Новое исследование опирается на работу, проведённую 20 лет назад в Йоркском университете профессором Ричардом Лоу, который разработал теорию эксплуатации в 1990-х годах.
Команда, в которую также вошли исследователи из Шеффилдского университета, тестировала симбиотические отношения инфузории и водоросли при различных градиентах интенсивности света.
Ключевые выводы:
- Для хозяина (инфузории) выгоды от симбиоза росли с увеличением освещённости. В темноте симбиоз очень затратен, так как водоросли бесполезны, но при увеличении интенсивности света становится очень выгодно иметь водоросли, поскольку они дают много сахара.
- Ни при каких из проверенных условий оба вида не получали выгоды одновременно. Для водорослей находиться в симбиозе всегда затратно.
Исследование, финансируемое NERC и опубликованное в Current Biology, предполагает, что в других симбиотических отношениях, вероятно, также есть эксплуатационный компонент.
«Главный пример — кораллы, где обесцвечивание, связанное с изменением климата, является результатом потери фотосинтезирующих микробных симбионтов», — добавил профессор Брокхерст.
Это открытие имеет важные последствия для понимания и сохранения симбиозов в природе, особенно в контексте реакции экосистем на изменение климата.