加州大学河滨分校的研究表明自然选择如何有利于骗子

相互作用是不同物种的成员之间的互动，有利于双方，随处可见 - 从传粉媒介和他们授粉的植物之间的交流，到我们与有益微生物之间的共生互动。

自然选择 - 生物体更好地适应环境的过程往往能够生存并产生更多的后代 - 然而，预测共生体应该分崩离析。从他人的合作中获得但不回报的个人(所谓的骗子)应该出现并破坏共产主义的稳定。然而迄今为止，令人惊讶的是，很少有这种作弊或不稳定的证据存在。

加州大学河滨分校的一个生物学家团队现已发现这种作弊的有力证据。研究人员发现，研究人群的自然选择有利于作弊根瘤菌的研究，重点关注固氮细菌或根瘤菌与其长约530英里的加利福尼亚栖息地的豆科植物之间的相互作用。

这项研究出现在“生态快报”中，是第一个发现自然种群中的骗子菌株并展示自然选择如何有利于它们的研究。

研究人员使用以前发布的数据库来量化不同根瘤菌株的景观丰度。他们关注的是Bradyrhizobium属的自然发生的根瘤菌种群以及这些细菌栖息的本地一年生植物Acmispon strigosus。在这些数据集中，他们发现根瘤菌对寄主植物的益处越少，根瘤菌越常见。

“我们的数据显示，自然选择有利于欺骗根瘤菌，并支持预测根瘤菌通常可以破坏植物防御并进化为利用宿主，”生物学教授，进化，生态学和有机生物学系主任乔尔萨克斯说。研究小组。

“特别是在农作物中，农艺师已经尝试过 - 并且失败了 - 几十年来设计基于有益细菌的作物生物肥料，”他说。“在其他宿主系统中应用细菌也面临着类似的挑战 - 例如，益生菌很少影响宿主微生物。我们的数据集暗示了这些方法的潜在缺陷;具有自身进化兴趣的细菌可能会破坏这些相互作用的稳定性。 “萨克斯解释说，有益细菌越来越被认为是人类健康以及作物和牲畜生产力的关键。然而，很少有人了解这些细菌服务在自然系统中的变化程度以及调节它们的力量。

在他们的论文中，研究人员展示了细菌共生体的益处如何随着空间和时间而变化，以及这些系统的进化速度有多快。

“我们经常认为细菌的服务是固定的，但这根本不是真的，”萨克斯说。“正如每个人在我们可以测量的几乎任何特性中变化很大，细菌种群的变化更大。了解这种变异及其驱动因素将是有效利用这些细菌达到我们自身目的的关键。”

他的团队已经积极致力于更好地了解如何利用有益细菌来改善植物生长。初步数据表明，仔细选择细菌变种以避免使用有害菌株至关重要。

“简单地将有益细菌施用于作物通常是不够的，因为预计在这些种群中潜伏着菌株，”萨克斯说。