进化拯救：环境压力下的微生物可能会为了自给自足而牺牲合作

微生物被定义为肉眼看不见的非常小的生物，包括细菌、真菌、病毒或其他生物，它们在自然界中自然竞争和合作以生存。由于全球变暖、海平面上升或空气污染等全球变化，他们所承受的“环境压力”对他们有何影响，影响程度如何？

马拉加大学植物学和植物生理学系的研究员Ignacio J.Melero Jiménez与一个国际科学小组合作，根据一个复制互惠微生物群落的实验系统，表明两种相互依存的生物在极端环境变化中生存的最常见的进化解决方案可能是自给自足。

这种现象被称为“进化拯救”：一种快速的遗传适应，使生物体在危急情况下避免灭绝。在这种情况下，互惠共生作为避免灭绝的进化解决方案被打破了。这项研究的结果最近发表在《自然通讯》杂志上。

这项研究进行了两年多，是这位UMA科学家博士后研究的结果。这些实验最初是在耶路撒冷希伯来大学（以色列）在研究员乔纳森·弗里德曼的协调下进行的，随后，在专家亚历杭德罗·库斯的领导下，在马德里的UPM-INIA/CSIC植物生物技术和基因组学中心进行了遗传分析和数据处理。

Melero Jiménez与来自这两个科学机构的五位作者一起探索了微生物群落在面对极端压力条件时是如何进化的。为此，他们使用了一种基于两种肠道细菌大肠杆菌基因工程菌株的合成模型，这两种菌株被设计为严格相互依赖：每种菌株都会产生另一种菌株生存所需的必需氨基酸。

具体来说，该研究的实验阶段包括在受控的实验室条件下培养这些微生物群落，并将其置于严重的环境压力下，目的是观察它们随时间的进化反应。

“我们将这些群落暴露在不同的致命压力条件下，并监测它们在多代中的生长。为了进行比较，我们使用了一种不依赖任何伴侣生存的祖先菌株。有趣的是，我们观察到，当互惠群落受到压力时，最快的进化解决方案是打破互惠关系，”这位UMA科学家说。

专家解释说，他们使用了一种实验进化方法来分析微生物群落对压力的反应。在实验过程中，他们观察到，在极端条件下，互惠共生非但没有得到加强，反而会崩溃。为了了解这种分解背后的机制，使用了遗传和表型技术。结果令人惊讶：相互依赖使这些细菌更容易受到压力。相反，那些设法自力更生的人更有可能生存下来。

这一发现表明，虽然互惠共生在稳定的环境中可能是有益的，但当条件变得不利时，它可能会成为劣势。因此，这就提出了一个大问题：如果合作在自然界中如此普遍，为什么当条件发生变化时，它看起来如此脆弱？

“这项研究为我们提供了新的线索，让我们了解当环境变得敌对时，微生物之间的合作能走多远，”Melero Jiménez总结道。p