Los microbios pueden producir muchos de los recursos metabólicos que necesitan para sobrevivir. Pero debido a que tienen paredes celulares permeables, esos recursos pueden filtrarse al entorno circundante. Dado que los microbios a menudo viven en comunidades con muchos otros tipos de microbios, también pueden tomaren los recursos metabólicos que otros microbios han filtrado. Y pueden responder a sus entornos, cambiando qué y cuánto de algo bueno producen ellos mismos. En cierto modo, este intercambio de bienes es su propio tipo de economía, pero es unonosotros los humanos no entendemos bien.
En un nuevo documento en Comunicaciones de la naturaleza , tres investigadores del Instituto Santa Fe describen un trío de dinámicas paradójicas que pueden surgir en economías microbianas simples. El artículo analiza solo un tipo de escenario: un modelo de autosuficiencia en el que dos tipos de microbios producen bienes que son valiosos para ambosellos mismos y los demás.
La primera paradoja es "la maldición de una mayor eficiencia". Esto ocurre cuando el Organismo A es mucho más eficiente en la producción de un determinado metabolito que el Organismo B. El Organismo B no tiene ningún incentivo para producir ese metabolito, por lo que se detiene., El organismo B puede reproducirse más rápido, lo que significa que el productor más eficiente, el organismo A, eventualmente conforma un tamaño más pequeño de la población.
La segunda paradoja es "la maldición de la disminución de la ineficiencia". Los organismos pueden mejorar para hacer un bien y toda la población crece más lentamente.
"Esto ocurre porque conduce a una falta de especialización por la cual un organismo produce ambos bienes", dice Eric Libby, miembro del Instituto Santa Fe Omidyar Fellow y coautor del estudio. "La comunidad en su conjunto se vuelve menos eficiente y crecemás lentamente."
Las dos primeras paradojas suponen que los dos tipos de células toman sus propias decisiones metabólicas de forma independiente. La tercera, la "maldición de control" en gran medida teórica, supone que un microbio puede manipular al otro para que siga una estrategia particular. El manipulador puedeinicialmente aumenta su porcentaje de la población general, pero eventualmente experimenta pérdidas a largo plazo. "Dependiendo de la duración de una asociación, puede ser más beneficioso competir con otro microbio que explotarlo", escriben los autores.
Comprender las paradojas en las economías microbianas podría ser importante para acercarse a las comunidades microbianas de ingeniería y comprender mejor los microbiomas. Desde un primer vistazo a estos sistemas, puede parecer obvio qué microbios se beneficiarían más de ciertas estrategias de vida en estas economías metabólicas. Pero parece,Resulta que puede engañar.
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Materiales proporcionados por Instituto Santa Fe . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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