Достаток їжі руйнує взаємовигідні стосунки живих організмів.
У живій природі можна знайти багато прикладів спільного існування видів, де кожен із «співмешканців» отримує для себе користь, і навіть більше того - вони стають один одному не просто корисні, але необхідні; таке співіснування називають мутуалізмом.
Бджоли запилюють квіти рослин, чиїм нектаром вони харчуються. Риби-клоуни доглядають за актиниями, захищаючи їх від паразитів і хижаків, а в обмін на ці послуги можуть безтурботно в них жити. Подібне співжиття, приклади якого зовсім не вичерпуються бджолами і рибами-клоунами, дає кожному виду більше шансів на виживання, ніж поодинці.
Однак подібне співіснування не обов'язково залишається завжди і в усьому взаємовигідним. Професор Джефф Гоур (Jeff Gore) і його колеги з Массачусетського технологічного інституту і Гарвардського університету виявили, що види, які приносили один одному користь, при зміні умов проживання можуть з друзів перетворитися на конкурентів, так що один може при деяких обставинах навіть вижити іншого.
У лабораторному експерименті дослідники вивчили два різновиди (штами) пекарських дріжджів - мікроскопічних одноклітинних грибів виду Saccharomyces cerevisiae. Штами виробляли поживні речовини один для одного, тобто їх співжиття було вигідно для них обох. Однак ситуація змінювалася, коли живильне середовище додатково збагачували.
Поки дріжджі жили впроголодь, разом їм було краще, ніж порізно, і вони сильно залежали один від одного. Але якщо в середовищі з'являлося багато поживних речовин, зв'язок між штаммами слабшав, і в результаті перевагу отримувала тільки одна дріжджова культура.
Поживність середовища для дріжджів залежить не в останню чергу від амінокислот - саме їх концентрацію змінювали в досвіді. При підвищенні рівня амінокислот взаємовигідний зв'язок між штаммами дріжджів слабшав, проходячи кілька стадій перш, ніж дріжджі ставали конкурентами починали витісняти один одного. У небагатому середовищі дріжджі отримували вигоду від спільного існування. При додаванні більшої кількості їжі штаммам ставав не потрібен інший партнер, і кожен з них починав жити тільки для себе. Ще більше збільшення їжі сприяло зростанню тільки однієї культури, при цьому інша починала зменшуватися. І нарешті, при високій концентрації амінокислот в середовищі всякі залишки взаємовигідного зв'язку між штаммами повністю зникали. Повністю результати експерименту описані в статті в PLoS Biology.
Зазвичай мутуалістичні взаємини - ті ж риби-клоуни та їх актинії - протиставляються відносинам «хижак-жертва», як, наприклад, у випадку левів і антилоп. Однак, за словами професора Гоура, на прикладі дріжджів ми бачимо, «... що одні і ті ж організми можуть жити спільно подібно як першим, так і другим». Автори роботи розробили просту модель, за допомогою якої можна прогнозувати динаміку відносин між двома популяціями. «При взаємовигідному існуванні велика кількість двох видів однакова, 50 на 50, розміри популяцій досягають рівноваги, в той час як в конкурентному середовищі відбувається навпаки, - пояснює Гоур, - тому по зміні чисельності видів ми можемо визначити тип зв'язку між ними».
Однак не завжди взаємовигідний зв'язок між організмами може повністю зникнути. Дослідники зауважують, що досліджені штами дріжджів генетично дуже близькі, харчуються одними і тими ж речовинами і схожі за способом життя, тобто займають однакові ніші в природі. І саме збіг екологічних ніш сприяє повній втраті зв'язку між штаммами в багатому їжі середовищі, як це сталося в експерименті. Водночас такі співмешканці пари, як риби-клоуни та актинії, або мурахи і тлі, харчуються по-різному. Їх взаємини при зміні умов середовища, швидше за все, не закінчаться повним крахом.
"Вважається загальноприйнятим, що складні умови проживання згуртовують живі організми, підштовхуючи їх до того, щоб приносити користь один одному, - говорить Гоур. Наш експеримент показує, що взаємовигідне співіснування видів може слабшати і ставати конкурентним у багатій їжі середовищі. Щось подібне виявляли і раніше в природних умовах. Зараз же ми змогли спостерігати зміни у зв'язках між живими організмами своїми очима ".