Ein Forscherteam der University of New Brunswick hat ein Experiment durchgeführt, um mehr über die Evolution der Zusammenarbeit in Gruppen von Lebewesen zu erfahren. In ihrem in der Zeitschrift veröffentlichten Artikel Biologie Briefebeschreibt die Gruppe die genetische Veränderung einer Art von Grünalgen, um ihr zu ermöglichen, die Zusammenarbeit zu umgehen.
Wissenschaftler haben sich oft gefragt, welche Faktoren zur Entwicklung der Zusammenarbeit zwischen Mitgliedern biologischer Gemeinschaften geführt haben, von einfachen Zellen zu Tieren, einschließlich Menschen. Und weil niemand genau beweisen konnte, wie es passiert, sind konkurrierende Argumente entstanden. In diesem neuen Versuch schlugen die Forscher vor, dass Betrug in kooperativen Gruppen eine Art Strafe haben muss, um zu verhindern, dass es zum dominierenden Verhalten in einer Gruppe wird. Um diese Idee zu testen, wandten sie sich einfachen Grünalgen zu, einer Art von Lebewesen mit zwei Haupttypen von Zellen: solche, die sich durch Fortpflanzung replizieren, und solche, die dies nicht tun, weil sie nicht fortpflanzungsfähige Körperteile bilden. Um einige der Körperzellen dazu zu bringen, das System zu überlisten, bearbeiteten die Forscher ihre DNA so, dass sie sich reproduzieren konnten. Dann überließen sie die Algen sich selbst.
Die Forscher stellten erwartungsgemäß fest, dass die Anzahl und der Anteil der Körperzellen im Vergleich zu den Fortpflanzungszellen zu wachsen begannen. Anschließend setzten die Forscher die Algen rauen Umweltbedingungen wie Hitze und wechselnden Hell-Dunkel-Perioden aus. Sie fanden heraus, dass ungefähr die Hälfte der natürlich reproduktiven Zellen abgestorben waren und dass alle genetisch veränderten Zellen abgestorben waren. Die Forscher schlagen vor, dass dieser Befund ihrer Theorie Glaubwürdigkeit verleiht – die Betrüger in der Gruppe zahlten eine Strafe für ihre Betrugsfähigkeiten, wurden sensibler für sich ändernde Umweltbedingungen und starben deswegen, wodurch sie daran gehindert wurden, ihre Gene weiterzugeben.
Die Forscher schlagen vor, dass ähnliche Arten von Kompromissen auch in anderen kooperierenden Gruppen wahrscheinlich sind. Und eine solche Zusammenarbeit, stellen sie weiter fest, spielte wahrscheinlich eine Rolle bei der Entwicklung der Vielzelligkeit im frühen Leben.
Marybelle E. Cameron-Pack et al., A personal cost of cheating can stable reproductive altruism during the early evolution of klonal multicellality, Biologie Briefe (2022). DOI: 10.1098/rsbl.2022.0059
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