Si la bacteria B que no produce un antibiótico puede raramente / nunca dañar la bacteria A que la produce, entonces ¿por qué la bacteria A evolucionó para producirla?

Si esta pregunta viene exactamente palabra por palabra de un maestro o un libro de texto: Siento contigo. Tu vives una vida dura No estoy seguro de si alguna vez estudié Biología, si hubiera tenido tu maestro o tu libro de texto. Si redactó la pregunta usted mismo, está bien. Entiendo que esto es lo suficientemente complicado sin centrarse en la legibilidad.

Déjame ver si entendí bien la pregunta, si no, por favor comenta mi respuesta.

  1. Tenemos dos bacterias, Andy y Bea.
  2. A Andy no le gusta Bea. Al menos Bea asume esto, ya que Andy produce un antibiótico que lastima a Bea.
  3. Bea es más sociable que Andy, por lo que no produce un antibiótico.
  4. En realidad, Bea nunca le hizo nada a Andy, así que se pregunta por qué la lastima.
  5. Y la pregunta es: ¿por qué Andy evolucionó para producir el antibiótico, aunque nunca debería sentirse amenazado por Bea?

¿Es eso correcto?

Bastante gracioso, la respuesta para las personas y para las bacterias es similar: Andy se da tan mal por Bea, que ni siquiera sabe que ella existe. Él solo está haciendo lo cotidiano, lo que incluye lastimar a los demás. ¿Pero cómo comenzó esto?

Creo que podemos estar de acuerdo con esto: la evolución significa que las hijas e hijos no son exactamente como sus padres. (También conocido como el síndrome “No puedo creer que seas mi hijo”).

Esto significa que algunas cosas producidas por Andy son ligeramente diferentes de las mismas cosas producidas por las bacterias de su padre. Digamos que estas bacterias siempre excretaban su agua (en el sentido de “pis”), y que la excreción contenía algún desperdicio metabólico inofensivo. Solo que Andy es el primero en la familia de las bacterias cuyo pis es levemente venenoso. En Andy, uno de los productos metabólicos de desecho de su familia cambió, por lo que envenena a otras bacterias. A Andy y su familia no les puede importar menos, ya que no los lastima.

¿Lo que sucederá? Algunas de las otras bacterias, que se envenenan con las excreciones de Andy, experimentarán una menor calidad de vida en torno a Andy. Esto significa menos competidores, más espacio para Andy y sus hijos, más comida, menos productos de desecho de otras bacterias competidoras, una mejor vida para el clan de Andy. ¡Este es un gran gen para tener!

Cualquier cosa que eleve su propia calidad de vida para una bacteria es algo bueno de tener. Entonces, los hijos de Andy que mutan de una manera que hace que el antibiótico sea aún más mortal para otras bacterias (o que bloquee su reproducción de forma más efectiva), prosperan aún más, mientras que las otras bacterias sufren. Pero mientras este sufrimiento no perjudique al clan de Andy, el clan de Andy ni siquiera lo nota. Felizmente continúan produciendo su antibiótico, ya que esto es lo que hacen, porque fue bueno para ellos en el pasado.

Luego viene Bea y su clan. Se sorprenden al descubrir que su vecindario es tan tóxico. Porque son tan sensibles al antibiótico de Andy como los antiguos competidores de Andy. A Andy no le importa No le importa que otras bacterias también mueran. Él simplemente continúa haciendo lo que siempre hace. Y en el caso de Andy, esto está produciendo el antibiótico que mantiene a raya a su competencia.

El clan de Bea es solo una carrera de caballos. Andy nunca evolucionó para apuntar específicamente a ella. Es solo que hay un número limitado de formas en que las bacterias operan, construyen sus paredes celulares, etc. Y Bea utiliza la misma técnica de construcción de paredes que otro clan, que amenazó la forma de vida de Andy.

Por favor, lea esto solo si en la clase se mencionó Murein (o peptidoglicano, que es lo mismo, o antibióticos β-lactámicos):

Hay diferentes maneras en que funcionan los antibióticos. Un antibiótico β-lactámico – Wikipedia interfiere con los enlaces peptídicos que se necesitan para Murein (Peptidoglycan – Wikipedia), un bloque de construcción para las paredes celulares de las bacterias. Hay un número limitado de maneras de cómo se puede construir Murein, por lo que otros clanes de bacterias se verán afectados si Andy secreta un antibiótico que evite que estos enlaces peptídicos se formen para el Murein. Todas las bacterias se verán afectadas que construyan su Murein de esta manera específica.

Es un error pensar en las interacciones bacterianas como una a una. Este es un artefacto de la práctica de laboratorio. En la naturaleza, muchas especies diferentes de bacterias, actinomices (bacterias filamentosas) y hongos interactúan en el suelo, el compost y otros materiales en descomposición; Es en estas complejas interacciones ecológicas que los antibióticos son naturalmente importantes. En tales ecologías, la producción de o la resistencia a es una ventaja de supervivencia y ocurre la selección natural y se impulsa la evolución. Aislamos los organismos para ver si producen antibióticos que podamos usar.

Porque hacerlo le da a las bacterias A acceso a los recursos que la bacteria B tomaría. También puede defenderse contra una bacteria dañina C y la bacteria B está justo en el fuego cruzado.

Por supuesto, el antibiótico en sí mismo es el resultado de mutaciones aleatorias, por lo que estaría allí incluso sin bacterias B o C. Lo que realmente estoy explicando es por qué se queda en la población una vez que muta.