Même les bactéries ont des ennemis - dans l'eau, par exemple, les ciliés unicellulaires se nourrissent de préférence de microbes. Les microbes se protègent contre les prédateurs en employant diverses astuces, dont les ciliés, à son tour, tenter de surmonter. Il s'ensuit une compétition évolutive pour les meilleurs mécanismes d'attaque et de défense. Selon des scientifiques de l'Institut Max Planck de biologie évolutive de Plön, des proies telles que les bactéries ont, à long terme, pas d'autre choix que de maintenir des mécanismes de protection, même si l'effort impliqué est si élevé qu'ils peuvent à peine produire une progéniture.

Prédateur et proie entretiennent une relation étroite :si l'un évolue, l'autre doit suivre le rythme. Une telle coévolution et la pression de sélection qui l'accompagne conduisent à une adaptation mutuelle des deux espèces.

Dans leurs expériences, Lutz Becks et ses collègues chercheurs de Plön basés à Plön, Londres, et la Finlande a maintenu les bactéries et les ciliés ensemble pendant de nombreuses semaines et a retracé leur évolution. Ici, ils ont observé comment les microbes se protègent contre la gourmandise des ciliés quand, après quelques jours, les cellules bactériennes, vivant normalement dans l'isolement, a commencé à se développer en associations plus larges sous la forme d'un "biofilm" visqueux. Cela signifiait qu'ils ne pouvaient plus être nourris aussi efficacement par les ciliés.

Défense coûteuse

Tant que les scientifiques n'ont laissé évoluer que les bactéries dans leurs expériences et simulations informatiques, les bactéries ont pu bien se protéger d'être mangées - avec un effort acceptable. Cependant, dès que les ciliés ont également été autorisés à évoluer, la protection a coûté cher aux bactéries :elles n'ont alors produit que peu de descendants. « La protection contre les prédateurs a donc un coût élevé, car mieux les bactéries sont équipées, pire ils se reproduisent", dit Becks.

Les bactéries ne peuvent donc pas optimiser les deux simultanément - un cas typique de compromis évolutif. Cependant, la forme exacte que prend ce compromis dépend de la capacité du prédateur à s'adapter aux mécanismes de défense de la proie. Si c'est le cas, la défense devient de plus en plus coûteuse pour la proie et il ne reste presque plus de ressources pour la reproduction. En revanche, si le prédateur ne peut pas s'adapter, la proie nécessite moins de ressources pour la défense et peut investir davantage dans la production de progéniture", explique Becks.

Moins de diversité

En outre, les chercheurs ont démontré que la diversité des prédateurs diminue lorsqu'il y a un compromis dynamique. Les ciliés développent ainsi moins de types différents afin de s'adapter aux associations bactériennes et aux biofilms. "C'est, bien sûr, bénéfique pour la proie et pourrait réduire la pression sur les bactéries", dit Becks.

L'étude montre que, étonnamment, plus de diversité de proies ne signifie pas toujours plus de diversité de prédateurs. Lutz Becks :« Ce qui est important, ce sont les coûts et les avantages des traits pour les proies et les prédateurs. Comme le démontrent nos expériences, ils peuvent changer selon que le prédateur a eu ou non le temps de s'adapter."