Das Drama zwischen Raubtieren und Beutetieren – Jagen, Pirschen, Fliehen – ist nicht auf das Tierreich beschränkt. Unter unseren Füßen verfolgen und fressen hungrige Amöben im Boden Bakterien in einem mikroskopisch kleinen Wildreich. Aber ein Raubtier zu sein, hat seinen eigenen Preis, und das gilt für Amöben genauso wie für Löwen oder Wölfe.
In ein Papier veröffentlicht in der Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaftenhat ein Team von Forschern aus dem Bereich Arts & Sciences einen beispiellosen Blick auf die räuberische Natur von Dictyostelium discoideum geworfen, einer im Boden lebenden Amöbe. „Die Amöben jagen eine sehr vielfältige Gruppe von Bakterien“, sagte Hauptautor PM Shreenidhi, ein Doktorand in der Abteilung für Biologie. „Aber wenn sie von einem Bakterium zum anderen wechseln, entstehen physiologische Kosten.“
Weitere Autoren sind David Queller, der Spencer T. Olin-Professor für Biologie; Joan Strassmann, Charles Rebstock-Professorin für Biologie; Rachel McCabe, Absolventin der Hauptfächer Biologie und Anthropologie; und Debra Brock, Postdoktorandin am Fachbereich Biologie.
Wie Shreenidhi erklärte, hat sich Dictyostelium discoideum entwickelt, um viele Arten von Bakterien aufzuspüren. „Im Boden gibt es überall, wo man hinschaut, verschiedene Arten, daher macht es Sinn, dass die Amöbe ein Generalist ist“, sagte Shreenidhi. „Es ist am besten, sich nicht darauf zu verlassen, nur eine Bakterienart zu finden, um zu überleben.“
Kontrollierte Experimente mit Petrischalen zeigten, dass Amöben für ihre vielfältigen Geschmacksrichtungen einen Preis zahlen. Insbesondere verlangsamte sich ihre Wachstumsrate, wenn sie gezwungen wurden, von einer Beuteart zur anderen zu wechseln – selbst wenn die neue Beute genauso nahrhaft war.
Die verringerten Wachstumsraten waren jedoch nur vorübergehend, was darauf hindeutet, dass sich die Amöben schließlich an ihre neue Ernährung gewöhnt haben. „Sie sind ein Alleskönner, ein Meister in nichts“, sagte Shreenidhi.
Der Befund liefert neue Einblicke in die Kompromisse des Lebens an der Spitze einer Nahrungskette. „Das ist eine der großen Fragen in der Ökologie- und Evolutionsforschung“, sagte Queller. „Welche Kosten und Vorteile bringt es mit sich, ein Generalist gegenüber einem Spezialisten zu sein? Die Kosten eines Wechsels sind etwas, das bei Tieren nicht wirklich untersucht wurde.“
Dictyostelium discoideum ist ein Schwerpunkt von Quellers Labor. „Wir untersuchen es, weil es wirklich interessante soziale Verhaltensweisen aufweist“, sagte er. „Sie kooperiert mit anderen Amöben, betrügt aber auch. Wir haben festgestellt, dass sie viele Bakterien frisst, daher dachten wir, es wäre interessant, ihre Herangehensweise an Raubtiere zu untersuchen. Je mehr man einen Organismus kennenlernt, desto mehr kann man finden.“ Studie.“
Mehr Informationen:
PM Shreenidhi et al., Kosten eines Ernährungsgeneralisten für das protistische Raubtier Dictyostelium discoideum, Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (2024). DOI: 10.1073/pnas.2313203121