Os micróbios podem produzir muitos dos recursos metabólicos de que precisam para sobreviver. Mas porque eles têm paredes celulares permeáveis, esses recursos podem vazar para o meio ambiente. Uma vez que os micróbios muitas vezes vivem em comunidades com muitos outros tipos de micróbios, eles também podem absorver os recursos metabólicos que outros micróbios vazaram. E, eles podem responder aos seus ambientes, mudando o que e quanto de algum bem eles próprios produzem. De certa forma, essa troca de bens é seu próprio tipo de economia - mas nós, humanos, não entendemos bem.

Em um novo jornal em Nature Communications , três pesquisadores do Santa Fe Institute descrevem um trio de dinâmicas paradoxais que podem surgir em economias microbianas simples. O artigo examina apenas um tipo de cenário:um modelo de autossuficiência em que dois tipos de micróbios estão produzindo bens valiosos para eles próprios e para os outros.

O primeiro paradoxo é "a maldição do aumento da eficiência". Isso ocorre quando o organismo A é muito mais eficiente na produção de um determinado metabólito do que o organismo B. O organismo B não tem incentivo, então, para produzir esse metabólito, então para. Consequentemente, O organismo B pode se reproduzir mais rápido, significando o produtor mais eficiente, Organismo A, eventualmente compõe um tamanho menor da população.

O segundo paradoxo é "a maldição da diminuição da ineficiência". Os organismos podem melhorar em fazer um bem e toda a população então crescer mais lentamente.

“Isso ocorre porque leva a uma falta de especialização em que um organismo produz os dois bens, "diz Eric Libby, Santa Fe Institute Omidyar Fellow e co-autor do estudo. "A comunidade como um todo torna-se menos eficiente e cresce mais lentamente."

Os primeiros dois paradoxos pressupõem que os dois tipos de células tomam suas próprias decisões metabólicas de forma independente. A terceira - a "maldição do controle" amplamente teórica - supõe que um micróbio pode manipular o outro para seguir uma estratégia específica. O manipulador pode inicialmente aumentar sua porcentagem da população geral, mas eventualmente experimenta perdas de longo prazo. "Dependendo da duração de uma associação, pode ser mais benéfico competir com outro micróbio do que explorá-lo, "escrevem os autores.

A compreensão dos paradoxos nas economias microbianas pode ser importante para abordar as comunidades microbianas projetadas e compreender melhor os microbiomas. Desde uma primeira olhada nesses sistemas, pode parecer óbvio quais micróbios se beneficiariam mais com certas estratégias de vida nessas economias metabólicas. Mas olha, acontece que, pode enganar.