Dramat av rovdjur kontra bytesdjur – att jaga, förfölja, fly – är inte begränsat till djurriket. Under våra fötter förföljer och äter hungriga amöbor i jorden bakterier i ett mikroskopiskt vildt rike. Men att vara ett rovdjur har sina egna kostnader, och det är lika sant för amöbor som för lejon eller vargar.

I en artikel publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences , tog ett team av konst- och vetenskapsforskare en aldrig tidigare skådad titt på den rovdjuriga naturen hos Dictyostelium discoideum, en jordlevande amöba. "Amöborna förgriper sig på en mycket skiftande grupp bakterier", säger huvudförfattaren P.M. Shreenidhi, en doktorand vid institutionen för biologi. "Men när de byter från en bakterie till en annan, finns det en fysiologisk kostnad."

Andra författare inkluderar David Queller, Spencer T. Olin professor i biologi; Joan Strassmann, Charles Rebstock professor i biologi; Rachel McCabe, en examen senior med huvudämne i biologi och antropologi; och Debra Brock, postdoktor vid institutionen för biologi.

Som Shreenidhi förklarade utvecklades Dictyostelium discoideum för att söka upp många typer av bakterier. "Marken har olika arter överallt du tittar, så det är vettigt att amöban är en generalist," sa Shreenidhi. "Det är bäst att inte vara beroende av att bara hitta en bakterieart för att överleva."

Kontrollerade experiment med petriskålar visade att amöbor betalar ett pris för sina breda smaker. Specifikt saktade deras tillväxthastighet när de tvingades byta från en art av bytesdjur till en annan – även om det nya bytet var lika näringsrikt.

De minskade tillväxthastigheterna var dock tillfälliga, vilket tyder på att amöbor så småningom anpassade sig till sin nya diet. "De är alla bra, ingen mästare", sa Shreenidhi.

Fyndet ger ny insikt om avvägningarna med livet i toppen av en näringskedja. "Detta är en av de stora frågorna inom ekologi och evolutionsforskning," sa Queller. "Vilka är kostnaderna och fördelarna med att vara generalist kontra specialist? Kostnaden för att byta är något som inte riktigt har studerats på djur."

Dictyostelium discoideum är ett fokus för Quellers labb. "Vi studerar det eftersom det har riktigt intressanta sociala beteenden," sa han. "Den samarbetar med andra amöbor men den fuskar också. Vi insåg att den äter mycket bakterier, så vi tänkte att det skulle vara intressant att studera dess inställning till predation. Ju mer du lär känna en organism, desto mer kan du hitta för att studera."

Mer information: P. M. Shreenidhi et al, Kostnader för att vara dietgeneralist för protistrovdjuret Dictyostelium discoideum, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI:10.1073/pnas.2313203121

Journalinformation: Proceedings of the National Academy of Sciences

Tillhandahålls av Washington University i St. Louis