Многие живые существа сотрудничают друг с другом, и сотрудничество это принимает разные формы. Бывает, что один из сотрудничающих даже не знает, что он с кем-то сотрудничает.
Так, например, происходит у ястребов, под чьими гнёздами селятся колибри: близость к ястребам защищает гнёзда колибри от соек и белок, для ястребов же колибри не представляют никакого интереса. Бывает, что разные виды охотятся вместе, как осьминоги и барабули. Бактерии микрофлоры вообще живут в нашем кишечнике, помогая в самых разных делах, от переваривания пищи до борьбы с другими, намного более неприятными микробами. Вариантов тут много, и у каждого есть своё название. Тем не менее, межвидовое сотрудничество не есть самоцель – оно прекрасно не само по себе, а в конкретных условиях и для конкретных задач. Даже если такое сотрудничество жизненно важно для обоих видов, они могут от него отказаться, если условия среды изменятся определённым образом.
В статье в Nature Communications сотрудники Еврейского университета в Иерусалиме и мадридского Политехнического университета описывают эксперимент с генетически модифицированными бактериями кишечной палочки. Один модифицированный штамм не мог синтезировать аминокислоту изолейцин, другой – аминокислоту метионин; поодиночке они жить не могли, зато могли жить вместе, обеспечивая друг друга нужными аминокислотами. (Это нельзя назвать совсем уж искусственной ситуацией, в природе среди бактерий, и не только бактерий, сильная взаимная зависимость встречается достаточно часто.) Совместно проживающим бактериями устраивали жёсткий стресс, причём двух видов: им либо сильно повышали солёность среды, либо добавляли к ним вещество 4-нитрофенол, которое очень плохо действует на клеточную мембрану.
В стрессе бактерии начинают меняться, в том числе и генетически, чтобы справиться с неприятностями. Оказалось, что для подопытных штаммов самым быстрым способом преодолеть стресс было утратить зависимость друг от друга. Выживал только один штамм – тот, который быстрее становился самостоятельным, то есть быстрее находил способ обзавестись нужной аминокислотой. Более того, в сравнении с третьим штаммом, который изначально мог обеспечить себя всем необходимым, взаимозависимые штаммы были менее устойчивы к стрессу. Зависимость одного штамма от другого утрачивалась в обоих видах стресса, а значит, такое решение может быть вполне универсальным.
Обычно нам кажется, что сотрудничество как раз помогает пережить тяжёлые времена. Тут же всё происходило наоборот: пока среда была стабильна и комфортна, бактерии сотрудничали, как только жить стало сложно, они переставали сотрудничать. Но сотрудничество, повторим, бывает разным. В данном случае речь идёт о бактериях, которые не могли обеспечить себя важными аминокислотами. С другими бактериями, или, например, рыбами или млекопитающими, которые сотрудничают по каким-то другим соображениям, ситуация может складываться иначе. Но в любом случае, сотрудничество не стоит воспринимать как всеобщий идеал, к которому нужно стремиться во что бы то ни стало. Это лишь способ сосуществования в конкретных условиях – по крайней мере, если мы говорим о бактериях или других существах дикой природы.
Автор: Кирилл Стасевич