生物学家揭示了微生物如何进化并影响宿主的谜团

人们早就知道微生物与宿主之间的联系，从有益的微生物(如酸奶中的益生菌)到有害的微生物(如通过触摸传播的病毒)，而对于微生物如何进化以及它们的进化如何影响其健康却鲜为人知主机。

现在，多伦多大学和伊利诺伊大学香槟分校的研究人员发现，随着微生物的进化并适应其独特的宿主，它们对其他基因型宿主的益处逐渐减弱。

研究结果表明，可能没有一种普遍健康的微生物组。相反，移植的微生物在带来好处之前可能需要时间来适应新的宿主。

多伦多大学生态与进化生物学系副教授梅根·弗雷德里克森(MeganFrederickson)说：“有一个普遍的想法，即'适者生存'意味着个人应该获得他人必须提供的利益而又不作回报。”发表在“科学”杂志上的研究的高级作者。“我们发现随着时间的流逝，微生物通过更多而非更少的合作而变得更好地适应了宿主。”

研究人员由弗雷德里克森(Frederickson)和主要作者丽贝卡·巴特斯通(RebeccaBatstone)领导，后者是弗雷德里克森实验室的毕业生，现为伊利诺伊大学香槟分校的博士后研究员。他们着手研究与多代相同宿主配对时微生物的情况那位主人。

给三叶草状的run藜苜蓿植物的标本分别给定了两个固氮细菌菌株Ensifermeliloti的初始混合物，以了解与多代相同宿主配对时微生物会发生什么情况。信用：比尔·科尔

他们的第一步是在温室中种植三叶草状的苜蓿三叶草植物的几百个标本，每个标本都由两种固氮菌“Ensifermeliloti”组成。随后，他们将新种子重新种植到相同的盆中，并重复了这一过程，总共种植了五代植物。

在温室一年后，研究人员增长了一批新的工厂，并测试了进化微生物在他们身上，混合和匹配不同的进化微生物和不同的主机。他们比较了当植物被赋予原始或进化的微生物，以及它们被赋予在不同宿主上进化的微生物时，植物的生长状况以及它们形成了多少关联。

最后，研究人员对原始微生物和进化微生物的整个基因组进行了测序，以了解它们在遗传上的差异。

Batstone说：“当我们将微生物从实验的开始和结束重新放回宿主时，我们发现它们与进化的相同宿主表现最佳，这表明它们适应了本地宿主。”“当衍生微生物与宿主共享进化史时，它们会更加有益。”

研究人员说，这一发现表明进化可能会促进合作，科学家也许能够在实验室环境中利用实验性的进化来制造能够为宿主提供更多益处的微生物。

“当植物甚至动物进入新环境时，可能是作为入侵物种，或者是因为它们对气候变化做出反应，它们遇到的微生物最初可能是贫穷的伙伴。但是这些微生物可能会迅速适应并建立更有利的关系，”他说。弗雷德里克森。

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