单细胞纤毛虫优选以微生物为食

甚至细菌都有敌人 - 例如，在水中，单细胞纤毛虫优选以微生物为食。微生物通过采用各种技巧来保护自己免受捕食者的攻击，而纤毛虫反过来试图克服这些技巧。随之而来的是最佳攻击和防御机制的进化竞争。根据Plön马克斯普朗克进化生物学研究所的科学家的说法，从长远来看，细菌等猎物别无选择，只能维持保护机制，即使所涉及的努力如此之高，以至于它们几乎无法产生后代。

捕食者和猎物彼此保持着密切的关系：如果一个人进化，另一个必须保持同步。这种共同进化及其伴随的选择压力导致两个物种的相互适应。

在他们的实验中，来自Plön，伦敦和芬兰的Lutz Becks和他的Plön同事将细菌和纤毛虫聚集在一起数周并追踪他们的进化。在这里，他们观察了微生物如何保护自己免受纤毛虫暴食的影响，几天之后，通常生活在孤立的细菌细胞开始以更大的关联生长为粘性的“生物膜”。这意味着它们不再能够被纤毛虫有效地觅食。

昂贵的防守

只要科学家们只允许细菌在他们的实验和计算机模拟中进化，细菌就能够保护自己免于被吃掉 - 并且可以接受。然而，一旦纤毛虫也被允许进化，对细菌的保护成本很高：它们只产生了很少的后代。“因此，对捕食者的保护成本很高，因为细菌装备越好，它们的繁殖就越差”，Becks说。

因此细菌不能同时优化 - 这是进化权衡的典型情况。然而，这种权衡的确切形式取决于捕食者是否能够适应猎物的防御机制。如果是这样的话，对于猎物而言，防御变得越来越昂贵，而且几乎没有剩余的资源可供复制相反，如果捕食者无法适应，猎物需要更少的资源用于防御，并且可以投入更多资源来生产后代“，Becks解释道。

减少多样性

此外，研究人员证明，当存在动态权衡时，捕食者多样性会降低。因此，纤毛虫开发较少的不同类型以适应细菌缔合和生物膜。“这当然对猎物有益，可以减轻细菌的压力”，Becks说。

该研究表明，令人惊讶的是，更多的猎物多样性并不总是意味着更多的捕食者多样性。Lutz Becks：“重要的是猎物和捕食者的特征的成本和收益。正如我们的实验证明的那样，它们可以根据捕食者是否有时间适应而改变。”