Zelfs bacteriën hebben vijanden - in water, bijvoorbeeld, eencellige ciliaten voeden zich bij voorkeur met microben. De microben beschermen zichzelf tegen roofdieren door verschillende trucjes toe te passen, die de ciliaten, beurtelings, proberen te overwinnen. Er ontstaat een evolutionaire competitie om de beste aanvals- en verdedigingsmechanismen. Volgens wetenschappers van het Max Planck Instituut voor Evolutionaire Biologie in Plön, prooi zoals bacteriën hebben, op lange termijn, geen andere keuze dan beschermingsmechanismen te handhaven, zelfs als de inspanning zo hoog is dat ze nauwelijks nakomelingen kunnen produceren.

Roofdier en prooi onderhouden een nauwe relatie met elkaar:als er één evolueert, de ander moet gelijke tred houden. Dergelijke co-evolutie en de bijbehorende selectiedruk leidt tot wederzijdse aanpassing van de twee soorten.

In hun experimenten, Lutz Becks en zijn collega-onderzoekers uit Plön, Londen, en Finland hielden bacteriën en ciliaten vele weken bij elkaar en volgden hun evolutie. Hier, ze observeerden hoe de microben zichzelf beschermen tegen de vraatzucht van de ciliaten wanneer, na een paar dagen, de bacteriële cellen, normaal gesproken geïsoleerd, begon in grotere verenigingen te groeien als een slijmerige "biofilm". Dit betekende dat ze niet langer zo effectief konden worden gefokt door de ciliaten.

Kostbare verdediging

Zolang de wetenschappers alleen de bacteriën lieten evolueren in hun experimenten en computersimulaties, de bacteriën waren in staat om zichzelf goed te beschermen tegen eten - met aanvaardbare inspanning. Echter, zodra de ciliaten ook mochten evolueren, bescherming kostte de bacteriën hoge kosten:ze produceerden toen nog maar weinig nakomelingen. "Bescherming tegen roofdieren brengt daarom hoge kosten met zich mee, want hoe beter de bacteriën zijn toegerust, hoe slechter ze zich voortplanten", zegt Becks.

De bacteriën kunnen dus niet beide tegelijk optimaliseren - een typisch geval van evolutionaire afweging. Echter, welke exacte vorm deze afweging aanneemt, hangt af van de vraag of het roofdier zich kan aanpassen aan de verdedigingsmechanismen van de prooi. Als, verdediging wordt steeds duurder voor de prooi en er blijven nauwelijks middelen over voor reproductie. In tegenstelling tot, als het roofdier zich niet kan aanpassen, de prooi heeft minder middelen nodig voor verdediging en kan meer investeren in het produceren van nageslacht", legt Becks uit.

Minder diversiteit

In aanvulling, de onderzoekers toonden aan dat de diversiteit van roofdieren afneemt wanneer er een dynamische afweging is. De ciliaten ontwikkelen dus minder verschillende typen om zich aan te passen aan bacteriële associaties en biofilms. "Dit is, natuurlijk, gunstig voor de prooi en kan de druk op de bacteriën verminderen", zegt Becks.

De studie laat zien dat, verrassend genoeg, meer prooidiversiteit betekent niet altijd meer roofdierdiversiteit. Lutz Becks:"Wat belangrijk is, zijn de kosten en baten van eigenschappen voor prooien en predatoren. Zoals onze experimenten aantonen, ze kunnen verschuiven afhankelijk van of het roofdier tijd had om zich aan te passen."