Nieuws
Ook broodschimmels volgen soms een protectionistische strategie
Bij sommige mierensoorten kunnen kolonies fuseren tot één superkolonie en bij sommige dieren en planten, zoals koralen en bomen, kunnen verschillende individuen zelfs versmelten tot één groot individu. Fusie tussen organismen kan voordelen bieden aan beide partijen, maar is ook riskant, want één partner kan profiteren ten koste van de andere. Hoewel de kosten en baten van fusie tussen twee partners dus ongelijk verdeeld kunnen zijn, lijkt het fusieproces zelf wel symmetrisch: “als ik fuseer met jou, versmelt jij noodzakelijkerwijs ook met mij”. Maar is dit wel zo?
In een artikel dat morgen in Nature Communications verschijnt, tonen Wageningse onderzoekers aan dat dit niet zo hoeft te zijn. In een evolutie-experiment met de broodschimmel Neurospora crassa konden miljoenen individuen meer dan 30 generaties ongehinderd fuseren en zich daarna voortplanten. Na afloop van dit experiment constateerden de onderzoekers dat er zich onder de geselecteerde individuen consequent mutanten bevonden, die zich als ‘valsspelers’ gedroegen.
- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan
Aseksuele sporenvorming van een Neurospora op een Petrischaal, vastgelegd door microfotograaf Wim van Egmond. De timelapse van dit proces is ongeveer 9000 keer versneld en toont een proces dat drie dagen in beslag neemt.
Valsspelen' loont op korte termijn..
Deze mutanten namen niet actief deel aan het fusieproces, maar werden als het ware in bezit genomen door buren die wél wilden fuseren. Vervolgens ontpopten de ‘valsspelers’ zich als de bovenliggende partij door een groter aandeel van de sporen op te eisen die door het nieuwe gefuseerde individu werden geproduceerd. Deze verhoogde concurrentiekracht ging echter wel ten koste van de totale sporenproductie van het ontstane nieuwe individu.
... maar wordt ook beperkt
Door het complete DNA van deze valsspelers te vergelijken met dat van hun voorouders bleek verrassenderwijs dat juist verlies van het vermogen om te fuseren ten grondslag ligt aan het valsspelen. Als het aandeel van valsspelers in een populatie niet al te hoog is, worden zij voornamelijk omringd door het oorspronkelijke ‘sociale’ type dat nog wel kan fuseren. Uit het onderzoek blijkt dat dit sociale type dan fuseert met de valsspelers.
Dus hoewel de valsspelers zelf niet actief deelnemen aan het fusieproces, fuseren andere, ‘sociale’, individuen wel met hen. En verrassend genoeg heeft de fusiemutant in het nieuwe fusieproduct een grotere kans om sporen te produceren.
Echter, als het aandeel valsspelers in de populatie te groot wordt, zijn er te weinig ‘sociale’ individuen om met de ‘valsspelers’ te fuseren, en verliezen de ‘valsspelers’ dus hun competitieve voordeel. Dit verklaart dat het aandeel valsspelers in alle experimentele populaties bleef steken op ongeveer 30%.
Parallel met handelsverkeer tussen landen
Belangrijk is dat deze resultaten leiden tot een fundamenteel andere kijk op fusie tussen schimmelindividuen. Waar fusie voorheen werd gezien als een symmetrisch proces tussen partners, laat het nieuwe werk zien dat fusie asymmetrisch kan zijn en dat deze asymmetrie vervolgens ook leidt tot een ongelijke verdeling van de voordelen ten faveure van de ‘valsspelers’.
Dit doet sterk denken aan de mogelijke handelsverhoudingen tussen landen: hoewel landen in het algemeen wederzijds profiteren van een open handelsrelatie, is het voor een individueel land verleidelijk om een protectionistische strategie te volgen. Hiermee kan dat land wel profiteren van buren die geen handelsbeperkingen kennen, maar bevoordeelt het land wel zijn eigen industrie. Echter, als alle landen deze strategie volgen, leidt dit tot een tragedy of the commons, waarbij alle landen economisch te lijden hebben van de handelsbeperkingen. De onderzoekers willen deze analogie verder onderzoeken door de ‘handelsstromen’ binnen schimmelnetwerken en tussen fuserende schimmelindividuen nader te karakteriseren.