Și, holobiont
Derek J Skillings este biolog și filozof al științei. În prezent este lector de filosofie la Universitatea din Pennsylvania. Lucrările sale au fost publicate, printre altele, în Filosofia științei și Tendințe în ecologie și evoluție.
Cicadele ar putea fi un dăunător, dar sunt speciale în câteva privințe. În primul rând, aceste insecte dronante au obiceiul să apară după un număr prim de ani (7, 13 sau 17). De asemenea, se hrănesc exclusiv cu seva vegetală, care este izbitor de scăzută în nutrienți. Pentru a compensa această deficiență, cicadele depind de două tulpini diferite de bacterii pe care le păstrează închise în celule speciale și care le furnizează aminoacizi suplimentari. Toți cei trei parteneri - cicadele și cele două tipuri de microbi - au evoluat împreună și niciunul nu ar putea supraviețui singur.
Aceste organisme formează împreună ceea ce este cunoscut sub numele de holobiont: o combinație a unei gazde, plus toți microbii rezidenți care trăiesc în ea și pe ea. Conceptul a luat avânt în cadrul biologiei în ultimii 10 ani, deoarece am descoperit din ce în ce mai multe plante și animale care sunt însoțite de o menajerie împușcată de colegi de călătorie interni și externi. Unele dintre microorganisme se ucid reciproc cu toxine, în timp ce altele scurg sau eliberează enzime și substanțe nutritive în beneficiul vecinilor lor. Întrucât concurează pentru spațiu și hrană, s-a constatat că microbii care conviețuiesc afectează nutriția, dezvoltarea, sistemul imunitar și comportamentul gazdelor lor. Gazdele, la rândul lor, își pot manipula adesea microbiota rezidentă în multe moduri, de obicei prin intermediul sistemului imunitar.
Dumneavoastră înșirați cu bacterii, arhee, protiști și viruși și chiar puteți transporta organisme mai mari, cum ar fi viermi și ciuperci. Deci ești un holobiont sau doar faci parte dintr-unul? Sunteți o entitate multispecie, alcătuită din niște biți umani și niște biți microbieni - sau sunteți doar biții umani, cu o limită recunoscută neclar între voi și micii dvs. însoțitori? Direcția viitoare a științei medicale ar putea foarte bine să depindă de răspuns.
Teoreticianul evoluționist american Lynn Margulis, care a popularizat teoria simbiozei, a inventat pentru prima dată termenul „holobiont” în 1991. Era interesată de asociații pe termen lung, bine integrate, precum cele evidente în licheni - creșterile cu aspect crust pietre și copaci, alcătuite din ciuperci îmbinate cu alge. Margulis a crezut că există o analogie strânsă între un ovul și un spermatozoid care se reunesc pentru a forma un nou organism și reunirea a două specii pentru a forma un nou consorțiu simbiotic, pe care l-a numit holobiont.
Margulis a susținut că interacțiunile dintr-un holobion nu sunt prea diferite de ciclul de viață al organismelor care se reproduc sexual. Partenerii sunt toti integrați care mor și se reproduc ca unul. Dar, în loc să trimită celule mici pentru a se reproduce, holobionții trimit organisme individuale din diferite specii.
Având în vedere acest cadru, atunci când biologii au început să folosească termenul în anii 1990, l-au aplicat la câteva (de obicei două) organisme. Dar cuvântul a luat o distribuție foarte diferită în mâinile biologului american al recifelor de corali Forest Rohwer și a colegilor săi, care au definit un holobiont ca gazdă și toate microorganismele asociate acestuia.
Doar doi protagoniști nu sunt suficienți atunci când vine vorba de a explica succesul evoluției coralilor. Acestea sunt alcătuite din grupuri de polipi, lucruri minuscule care se scurg, care trec cu doar câteva tentacule și o fălcare fără dinți. Polipii corali se reproduc clonându-se, apoi lipindu-se împreună pentru a forma colonii mari, susținute de un schelet modelat în comun. Cei mai spectaculoși corali lucrează mână în mână cu alge fotosintetice pe care le găzduiesc în propriile celule. Algele furnizează substanțe nutritive prin fotosinteză, în timp ce coralul oferă algelor atât hrană, cât și protecție. Și acei mici polipi simpli nu își încheie relațiile simbiotice acolo. Coralii nu posedă un sistem imunitar complicat pentru a proteja agenții patogeni; în schimb, ei par să cultive selectiv bacterii utile sau benigne, care înlătură microbii dăunători. Coralii produc, de asemenea, mucus care pare a fi capabil să prindă fagii, viruși care infectează și ucid doar bacteriile. Un dușman al unui dușman este, la urma urmei, un prieten.