合作的起源是我们理解进化的一个核心挑战……微生物相互作用可以通过动物相互作用无法控制的方式进行操纵,这一事实导致人们对微生物的合作模型和竞争模型越来越感兴趣……对于出芽的酿酒酵母来说,在蔗糖上生长时,二糖必须首先被转化酶水解……该水解反应在细胞质外质膜和细胞壁之间的周质空间中进行。在这里,我们证明了蔗糖水解产生的绝大多数(99%)单糖在被输入细胞之前就扩散走了,从而使蔗糖酶的产生和分泌成为一种合作行为……一种不产生蔗糖酶的突变作弊菌株能够利用并入侵野生型合作细胞群。然而,在多种条件下,野生型合作者也可以侵入作弊细胞群体。 因此,我们观察到两种菌株在混合良好的文化中稳态共存,这是由于稀有策略优于常见策略这一事实——博弈论学家称之为雪堆博弈的定义特征……包含非线性效益的合作互动模型解释了这种共存的起源。我们能够通过改变合作成本或培养基中的葡萄糖浓度来改变竞争的结果。最后,我们注意到野生型细胞中蔗糖酶表达的葡萄糖抑制产生了一种最适合雪堆游戏的策略——野生型细胞仅在与作弊细胞竞争时才合作。
从 每日科学:
研究表明,在野外,酵母携带不同数量的蔗糖酶基因拷贝。 这种野外的遗传多样性可能类似于实验室中观察到的合作者和作弊者的长期共存,戈尔说。