В тяжёлые времена бактерии прекращают сотрудничать
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.