对于作弊的细菌食物是最重要的

如果你手边有大量的汉堡包和啤酒，而你自己的肚子已经满了，那么你附近烧烤的不速之客也不会对你造成很大压力。但是，如果你感到饥饿，当moocher出现时食物和饮料供应不足，这是一个不同的故事。俄勒冈州立大学的新研究表明细菌知道你的感受。

在社区中产生重要分泌物的微生物会受到打击，因为它们自身适合供应非生产性“骗子”细菌 - 但只有当生产需要相同的营养素时才能生长和生物量。调查结果今天发表在Nature Communications上。

细菌是进化生物学研究的重要生物，因为它们的快速生长使科学家能够在实验室中实时研究进化。研究中常见的棒状细菌铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)可导致人类感染，并且常常在引起感染的生物体中发现作弊菌株。

“这项研究的大局是更好地了解合作如何运作以及合作如何演变，”通讯作者Martin Schuster说。“我们可以利用微生物来研究社会进化。基本上每种环境都是以某种方式限制营养，我们的研究使我们能够预测哪种环境有利于合作或作弊。”

Schuster和2017年博士的研究。毕业生Joe Sexton参与铜绿假单胞菌和它分泌的肽铁载体，pyoverdine或PVD。

铜绿假单胞菌使用PVD清除铁，这是一种必需且难以获得的营养素;骗子不产生PVD，但有一个受体来收集铁载体与之结合的铁。

俄勒冈州立大学科学与农业科学学院微生物学系副教授舒斯特说：“这些分泌物对每个人都有好处，作弊细菌也不参与生产。”“总的来说，合作被认为代价高昂;因此，作弊者可以通过节省合作成本来利用这一过程。”

基于先前的研究表明铜绿假单胞菌的合作行为可以被突变骗子利用，这项研究表明，细菌合作的成本是有条件的。

“这完全取决于环境，可用营养素，细菌饮食，”舒斯特说。“有时合作成本很高，有时根本不合作。如果合作成本不高，就意味着作弊不会带来优势。”

在PVD分泌的情况下，当碳或氮供应有限时，铜绿假单胞菌会产生适应性成本;这些是PVD的构建模块，也是生产细胞生物质所必需的。

但是其他营养素的缺乏 - 铁，磷和硫 - 不会导致健康成本;因此，骗子在那些场景中没有获得优势。

塞克斯顿说：“以前，健身成本被认为与制造铁载体的比例成正比。”“我们发现，在不同的营养条件下，细菌的数量仍然相同，但健康成本差别很大。”

研究人员通过恒化器格式实验验证了他们的模型预测，这是一种开放系统，其中新鲜营养素以相同的速率流入生长培养基中;细胞密度和生长速率保持不变。在该系统中，PVD生产的适应性成本显然是混合文化中合作者和作弊者之间的增长差异。

“除了关于合作演变的基本问题外，我们的工作也与自然人群有关，”塞克斯顿说。“在土壤和海洋以及人类感染中存在铁载体阴性菌株。它们来自哪里?它们是作为骗子进化还是出于其他原因?我们的工作提供了一个新的难题，需要考虑实际 -世界背景。“

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