Wspierają "swoich", odrzucają obcych

Zaledwie jeden gen wystarcza, by drożdże zamieniły się z organizmów samolubnych w altruistyczne. Co więcej, współpracujące ze sobą komórki eliminują ze swoich grup "oszustów", skazując ich na samotność i większe ryzyko śmierci. 

Opisywany gen został nazwany FLO1. Odpowiada on za zbijanie się komórek drożdży piekarskich (Saccharomyces cerevisiae) w kolonie noszące zapożyczoną z języka angielskiego nazwę "floki" (w oryginale: flocs). Koncentrowanie się tych jednokomórkowych grzybów w grupy ułatwia im przeżycie w niekorzystnych warunkach wywołanych np. przez antybiotyki czy zmiany temperatury.

Białko kodowane przez FLO1 należy do tzw. molekuł adhezyjnych, ułatwiających wzajemne przyleganie komórek. Powstające w ten sposób "floki" liczą najczęściej po kilka tysięcy komórek, lecz samo "życie stadne" drożdży nie jest niczym zadziwiającym. Prawdziwie uderzający jest fakt, że komórki nieposiadające opisywanej proteiny są natychmiast odrzucane z kolonii, przez co są znacznie bardziej narażone na szkodliwy wpływ otoczenia. W tym samym czasie mikroorganizmy skupione w mikroskopijnych grudkach wspierają się, zaś te położone w zewnętrznych warstwach giną, by osłaniać inne i chronić ich życie.

Wykorzystanie drożdży jako obiektu badań nie było ruchem przypadkowym. Organizm ten jest doskonale poznany, zaś jego prostota daje gwarancję, iż jego cechy nie zostały nabyte dzięki procesom uczenia się. Oznacza to, że ich zachowaniami można z łatwością manipulować za pomocą manipulacji genetycznych. Obserwacja więzi społecznych występujących pomiędzy organizmami bardziej złożonymi byłaby niezwykle trudna.

Odkrycie ma nie tylko wartość poznawczą. Proces tworzenia "floków" jest wykorzystywany np. podczas produkcji piwa. Dzięki wymuszeniu na drożdżach zbijania się w kolonie, ich filtracja jest znacznie łatwiejsza.

Dokładne zrozumienie mechanizmów stojących za życiem "społecznym" grzybów pozwoli także na opracowanie skuteczniejszych terapii zwalczających infekcje wywołane spokrewnionymi z S. cereviasiae grzybami. Ciężkie postacie tych chorób nękają przede wszystkim osoby o obniżonej odporności.

Istnienie genów podobnych do FLO1 wydaje się stać w sprzeczności z teorią ewolucji. Zgodnie z jej pierwotną wersją, jednostką walczącą o utrzymanie przy życiu powinien być pojedynczy organizm. Sprawiało to, że Karol Darwin nie do końca potrafił wyjaśnić fakt, iż wiele organizmów żyje i radzi sobie bardzo dobrze dzięki życiu stadnemu. 

Dopiero następcy Darwina, uzbrojeni w wiedzę z zakresu genetyki, zmodyfikowali nieco jego postulaty i opracowali tzw. teorię samolubnego genu. Zakłada ona, że nosiciele określonego genu zdobywają dzięki niemu przewagę pozwalającą na rozpowszechnianie kodowanej przezeń cechy. Oznacza to, że jednostką dążącą do przetrwania jest tak naprawdę nie cały organizm, lecz jego pojedyncze geny. FLO1 jest przy tym jeszcze bardziej wyjątkowy, gdyż jego "samolubność" polega, paradoksalnie, na czerpaniu korzyści z życia kolonijnego i altruizmu.

drożdże FLO1 flokulacja konkurencja teoria samolubnego genu teoria ewolucji ewolucja