Finská studie s mikroby: Rozdělení biomasy v přírodě není vždy spravedlivé

Otázka rozdělení přírodních zdrojů a spravedlnosti v ekologických společenstvích je tématem, kterému se dosud věnovalo mnohem méně pozornosti než ekonomické nerovnosti.

Otázka rozdělení přírodních zdrojů a spravedlnosti v ekologických společenstvích je tématem, kterému se dosud věnovalo mnohem méně pozornosti než ekonomické nerovnosti. Vědci z Helsinské univerzity, v čele s Teemu Kuosmanenem, se v rámci Finského multidisciplinárního centra excelence pro výzkum antimikrobiální rezistence (FiMAR) zaměřili na to, zda je biomasa v mikrobiálních komunitách rozdělována meritokraticky, tedy podle skutečného přínosu každého druhu pro společenství.

Studie, publikovaná v časopise PLOS Biology, zkoumala 14 mikrobiálních komunit, z nichž každá obsahovala čtyři druhy bakterií. Tyto komunity byly pěstovány ve čtyřech různých prostředích: v příznivých kontrolních podmínkách a ve třech náročnějších prostředích s různými antibiotiky. Po dosažení rovnováhy vědci změřili, jaký podíl biomasy získal každý druh. Přínos druhu byl měřen ve vztahu k celkovému růstu komunity, což zohlednilo i synergie mezi druhy, například produkci látek rozkládajících antibiotika.

Výsledky ukázaly, že některé komunity rozdělovaly svůj růst vysoce meritokraticky, zatímco jiné byly systematicky nespravedlivé. Některé komunity byly spravedlivé pouze v určitých prostředích. Například v nejsilnějším antibiotickém prostředí se biomasa hromadila téměř výhradně v jediném klíčovém druhu. Celkově vědci zjistili, že skutečné ekologické rozdělení bylo nerovnější než odpovídající, plně meritokratické rozdělení. K měření spravedlnosti byla použita Shapleyho hodnota, koncept z teorie her, který je široce uznáván pro spravedlivé rozdělení sdíleného výstupu.

Nespravedlnost může být vysvětlena historickými závislostmi, jako je takzvaná „lag fáze“, tedy doba, kterou různé mikrobiální druhy potřebují k adaptaci na nové prostředí. Druhy s krátkou lag fází obecně získaly spravedlivý podíl odpovídající jejich přínosu, zatímco druhy s delší lag fází buď trpěly, nebo těžily z toho, že jiné druhy dokázaly růst dříve. Tento výzkum představuje nový pohled na spravedlnost v přírodě a nabízí objektivní nástroj pro její zkoumání, což může vést k hlubšímu pochopení ekologických dynamik a potenciálně i k efektivnějšímu řízení mikrobiálních systémů.