Till och med bakterier har fiender – i vatten, till exempel, encelliga ciliater livnär sig företrädesvis på mikrober. Mikroberna skyddar sig mot rovdjur genom att använda en mängd olika knep, som ciliaten, i tur och ordning, försök att övervinna. Det följer en evolutionär konkurrens om de bästa attack- och försvarsmekanismerna. Enligt forskare från Max Planck Institute for Evolutionary Biology i Plön, byte som bakterier har, i det långa loppet, inget annat val än att behålla skyddsmekanismer, även om ansträngningen är så hög att de knappt kan få avkomma.

Rovdjur och bytesdjur upprätthåller en nära relation till varandra:om en utvecklas, den andra måste hålla jämna steg. Sådan samevolution och dess åtföljande selektionstryck leder till ömsesidig anpassning av de två arterna.

I sina experiment, Lutz Becks och hans kolleger Plön-baserade forskare från Plön, London, och Finland höll ihop bakterier och ciliater i många veckor och spårade deras utveckling. Här, de observerade hur mikroberna skyddar sig mot frossandet hos ciliaten när, efter ett par dagar, bakteriecellerna, lever normalt isolerat, började växa i större föreningar som en slemmig "biofilm". Detta innebar att de inte längre kunde föda lika effektivt av ciliaten.

Kostsamt försvar

Så länge som forskarna lät bara bakterierna utvecklas i deras experiment och datorsimuleringar, bakterierna kunde skydda sig väl från att bli uppätna – med acceptabel ansträngning. Dock, så snart ciliaten också fick utvecklas, skyddet kom till en hög kostnad för bakterierna:de fick då bara få avkommor. "Skydd mot rovdjur kommer därför till en hög kostnad, för ju bättre bakterierna är utrustade, desto sämre reproducerar de sig", säger Becks.

Bakterierna kan därför inte optimera båda samtidigt – ett typiskt fall av evolutionär kompromiss. Dock, vilken exakt form denna avvägning tar beror på om rovdjuret kan anpassa sig till bytens försvarsmekanismer. Om så är fallet, försvaret blir allt dyrare för bytet och knappt några resurser kvar för reproduktion. I kontrast, om rovdjuret inte kan anpassa sig, bytet kräver färre resurser för försvar och kan investera mer i att producera avkomma", förklarar Becks.

Mindre mångfald

Dessutom, forskarna visade att rovdjurens mångfald minskar när det sker en dynamisk avvägning. Ciliaten utvecklar alltså färre olika typer för att anpassa sig till bakterieföreningar och biofilmer. "Detta är, självklart, fördelaktigt för bytet och kan minska trycket på bakterierna", säger Becks.

Studien visar att, förvånande, mer mångfald av bytesdjur betyder inte alltid mer mångfald av rovdjur. Lutz Becks:"Det viktiga är kostnaderna och fördelarna med egenskaper för bytesdjur och rovdjur. Som våra experiment visar, de kan skifta beroende på om rovdjuret hade tid att anpassa sig eller inte."