Los microbios varían su contribución a una comunidad para maximizar el rendimiento de su esfuerzo, de acuerdo con un nuevo estudio dirigido por UCL y la Universidad de Bath.
Los científicos hicieron el descubrimiento mientras investigaban una de las preguntas fundamentales en biología: por qué los individuos han evolucionado para cooperar en lugar de simplemente explotar las contribuciones de sus rivales.
El estudio, publicado en PNAS, encontró que cuando los microbios están en grupos formados principalmente por sus parientes, contribuyen en gran medida a la cooperación, lo que beneficia al grupo. Por el contrario, cuando se encuentran en un grupo superado en número por individuos no relacionados, explotan las contribuciones de los demás.
El autor Chris Thompson, (UCL Center for Life’s Origin and Evolution y UCL Division of Biosciences), explicó: «Esta investigación arroja nueva luz sobre la evolución y el mantenimiento de la cooperación. La cooperación es fundamental para el éxito de la mayoría de los organismos en el planeta, desde microbios para los humanos. Sin embargo, entender por qué los tramposos no invaden y colapsan los sistemas cooperativos sigue siendo un enigma «.
El equipo estudió la ameba social Dictyostelium discoideum o moho de lodo. Viven en el suelo como organismos unicelulares, pero se unen para formar una criatura similar a una babosa cuando se quedan sin comida.
La babosa recién formada eventualmente formará un cuerpo fructífero compuesto por un tallo y esporas. Este proceso requiere la cooperación entre las amebas individuales para formar un cuerpo fructífero exitoso.
Los científicos investigaron qué factores causaron que las amebas individuales «eligieran» sacrificarse para formar el tallo del cuerpo fructífero para el bien colectivo, o explotar la contribución de otros y formar esporas que luego se reproducen.
Tradicionalmente, los biólogos que intentaban resolver este rompecabezas etiquetaban a los individuos como cooperadores o tramposos. Sin embargo, este estudio muestra que incluso los microbios simples siguen los principios económicos de la inversión colectiva, variando su contribución en función de la cantidad de participación que tengan en el éxito del cuerpo fructífero.
«Muchos intentos de resolver este problema se basan en la suposición de que los individuos pueden ‘engañar’ o ‘cooperar’. En estos casos, hacer trampa suele ser la mejor estrategia y la cooperación colapsa, una idea demostrada por juegos como el dilema del prisionero». explicó el profesor Thompson.
«Nuestros estudios demuestran una solución al problema, porque una estrategia aún mejor es hacer trampa si puede salirse con la suya y causar poco daño al éxito del grupo. Sin embargo, si el éxito del grupo se ve comprometido, las personas deberían cambiar su estrategia y cooperar, lo que ayuda a estabilizar la cooperación. El hecho de que observemos este comportamiento en un microbio simple es realmente notable», dijo.
El autor Jason Wolf (Milner Center for Evolution en la Universidad de Bath), explicó: «Nuestra investigación muestra que incluso el microbio más simple puede actuar como un inversor inteligente. En lugar de etiquetarse como tramposos o cooperadores, cada individuo puede potencialmente se beneficia al variar su nivel de inversión en cooperación dependiendo de las inversiones de otros.
«Si una persona tiene una participación del 80 por ciento de una empresa y otra tiene una participación del 20 por ciento, tiene sentido económico que la persona con el 80 por ciento invierta más que la otra porque tienen más en juego si el proyecto fracasa .
«De manera similar, los microbios con un genotipo invierten más recursos para crear el tallo si la mayoría de los otros en el grupo comparten los mismos genes. Si no invierten, tienen más que perder porque su tallo es más grande. Un genotipo minoritario tiene menos que perder si el cuerpo fructífero falla, así que obtenga el máximo rendimiento formando esporas».
Los investigadores encontraron que una mezcla igual de dos fenotipos no condujo a ningún grupo a invertir lo suficiente, creando un cuerpo fructífero que colapsó por su propio peso.
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