Я, голобіонт
Дерек Дж. Скілінгс - біолог і філософ науки. В даний час він викладач філософії в Університеті Пенсільванії. Його робота була опублікована серед інших у "Філософії науки та тенденціях в екології та еволюції".
Цикади можуть бути шкідниками, але вони в чомусь особливі. По-перше, ці трутні комахи мають звичку з’являтися через значну кількість років (7, 13 або 17). Вони також харчуються виключно соком рослин, який разюче не містить поживних речовин. Щоб заповнити цей дефіцит, цикади залежать від двох різних штамів бактерій, які вони утримують в клоураті в спеціальних клітинах і які забезпечують їх додатковими амінокислотами. Всі троє партнерів - цикади та два типи мікробів - розвивались узгоджено, і жоден не міг вижити самостійно.
Ці організми в сукупності складають так званий голобіонт: поєднання господаря та всіх мікроорганізмів, що мешкають у ньому та на ньому. Ця концепція взяла свій початок у біології за останні 10 років, оскільки ми виявили все більше рослин та тварин, яких супроводжує суперечливий звіринець внутрішніх та зовнішніх попутників. Деякі мікроорганізми вбивають один одного токсинами, а інші виточують або виділяють ферменти та поживні речовини на користь своїх сусідів. Як вони змагаються за простір і їжу, було встановлено, що мікроби, що проживають разом, впливають на харчування, розвиток, імунну систему та поведінку своїх господарів. Господарі, зі свого боку, часто можуть багато в чому маніпулювати своєю мікробіотою, як правило, за допомогою імунної системи.
Ви самі кишите бактеріями, археями, протистами та вірусами, і, можливо, ви також переносите більші організми, такі як глисти та гриби. То ти холобіонт, чи ти просто частина одного? Ви мультивидова сутність, що складається з деяких людських бітів та деяких мікробних шматочків - чи ви просто людські шматочки, з імовірно нечітким кордоном між собою та своїми крихітними супутниками? Майбутній напрям медичної науки цілком може залежати від відповіді.
Американський еволюційний теоретик Лінн Маргуліс, який популяризував теорію симбіозу, вперше ввів термін "голобіонт" в 1991 році. Вона була зацікавлена в довгострокових, тісно інтегрованих асоціаціях, таких як очевидні у лишайників, - зростання, схожий на скоринки скелі та дерева, складені з гриба, з'єднаного з водоростями. Маргуліс вважала, що існує щільна аналогія між яйцеклітиною і спермою, що об’єднуються, щоб сформувати новий організм, і з’єднанням двох видів, щоб утворити новий симбіотичний консорціум, який вона назвала голобіонтом.
Маргуліс стверджував, що взаємодія всередині голобіонту не надто відрізняється від життєвого циклу організмів, що розмножуються статевим шляхом. Партнери - це цілісні цілі, які гинуть і відтворюються як одне ціле. Але замість того, щоб розсилати крихітні клітини для розмноження, голобіонти розсилають окремі організми різних видів.
З огляду на це обрамлення, коли біологи почали вживати цей термін у 1990-х, вони застосували його до кількох (як правило, двох) організмів. Але це слово набуло зовсім іншого характеру в руках американського біолога з коралових рифів Фореста Роуера та його колег, які визначили голобіонт як господаря та всі пов'язані з ним мікроорганізми.
Двох головних героїв просто недостатньо для пояснення еволюційного успіху коралів. Вони складаються з скупчень поліпів, крихітних хитаються речей, які проходять лише за допомогою декількох щупалець і беззубої пащі. Коралові поліпи розмножуються, клонуючись, а потім склеюючись, утворюючи великі колонії, підтримувані спільно виготовленим скелетом. Найбільш вражаючі корали працюють рука об руку з фотосинтетичними водоростями, які вони містять у власних клітинах. Водорості забезпечують поживні речовини завдяки фотосинтезу, тоді як корали дають водоростям і їжу, і захист. І ці прості маленькі поліпи не закінчують там своїх симбіотичних стосунків. Корали не мають складної імунної системи, щоб відбиватися від патогенних мікроорганізмів; натомість вони, здається, вибірково культивують корисні або доброякісні бактерії, які витісняють шкідливі мікроби. Корали також виробляють слиз, яка, здається, здатна затримувати фаги, віруси, які інфікують і вбивають лише бактерії. Зрештою, ворог ворога - це друг.