加州大学河滨分校的研究显示自然选择如何造福物种

互动是不同物种成员之间的互动，这种互动对双方都有利，随处可见——从传粉者与其传粉植物之间的交流，到我们与有益微生物之间的共生互动。

自然选择——生物更好地适应环境的过程往往能使它们生存下来并产生更多的后代——然而，据预测共生体应该会分崩离析。从别人的合作中获得收益却不回报的个人(所谓的骗子)应该出现，破坏共产主义的稳定。然而，令人惊讶的是，到目前为止，几乎没有证据表明这种欺骗或不稳定。

加州大学河滨分校的一组生物学家现在发现了这种欺骗的有力证据。研究人员发现，研究群体的自然选择有利于作弊根瘤菌的研究，重点是固氮细菌或根瘤菌与豆科植物在其加州栖息地的相互作用，该栖息地长约530英里。

这项发表在《生态快报》上的研究首次在自然人群中发现了作弊菌株，并展示了自然选择是如何让它们受益的。研究人员使用以前发表的数据库来量化不同根瘤菌菌株的景观丰度。他们关心的是自然发生的慢生根瘤菌群体和这些细菌栖息的本地一年生植物Acmispon strigosus。在这些数据集中，他们发现根瘤菌对宿主植物越不利，根瘤菌就越普遍。

“我们的数据表明，自然选择有利于欺骗根瘤菌，并支持根瘤菌通常可以破坏植物防御并进化成利用宿主的预测，”生物学教授兼进化、生态和有机生物学系主任乔尔萨克斯说。研究小组。

萨克斯解释说，有益菌越来越被认为是人类健康以及农作物和牲畜生产力的关键。然而，很少有人知道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。

“特别是在作物方面，农学家几十年来一直试图设计基于有益细菌的作物生物肥料，但都失败了，”他说。“细菌在其他宿主系统中的应用也面临类似的挑战——例如，益生菌很少影响宿主微生物。我们的数据集表明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。”

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，但这根本不正确，”萨克斯说。“正如每个人在我们可以测量的几乎任何特征上都有很大变化一样，细菌群体的变化甚至更大。理解这种变异及其驱动因素将是为我们自己的目的有效利用这些细菌的关键。”

他的团队一直积极致力于更好地了解如何使用有益细菌来促进植物生长。初步数据表明，必须仔细选择细菌品种，以避免使用有害菌株。萨克斯说：“简单地将有益细菌应用于作物通常是不够的，因为菌株预计会潜伏在这些群体中。”

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