Ravintoresurssin ajallisen vaihtelun vaikutus saaliin (Serratia marcescens -bakteeri) ja pedon (Tetrahymena thermophila -alkueläin) evolutiiviseen ja ekologiseen dynamiikkaan

Abstract

Resurssit ovat yksi tärkeimmistä eliöiden evoluutioon vaikuttavista ympäristötekijöistä. Esimerkiksi eliöiden kyky kilpailla ja puolustautua voivat kehittyä erilailla ravintoympäristöstä ja sen muutoksista riippuen: hyvä resurssisaatavuus voi mahdollistaa kalliisiin puolustusominaisuuksiin allokoimisen, kun taas resurssien puute voi estää saaliin puolustusominaisuuksien evoluution. Tutkin saalistuksen ja ympäristön vaihtelun vaikutusta faktoriaalisessa mikrokosmos kokeessa, jossa saalisbakteereita (Serratia marcescens) kasvatettiin joko yksin (kontrollit) tai yhdessä alkueläinpedon (Tetrahymena thermophila) kanssa vakaassa tai vaihtelevassa ravintoresurssiympäristössä 8 viikon ajan. Petojen suhteellinen osuus ja saalistuspaine vaihtelivat enemmän ajallisesti vaihtelevassa ravintoympäristössä. Saalistus lisäsi bakteerien puolustusta kontrolleihin verrattuna, mutta eri ravintoympäristöillä ei ollut vaikutusta pedon kanssa eläneen saaliin puolustuksen voimakkuuteen. On mahdollista, että puolustuksesta aiheutuva allokaatiokustannus ei ollut tarpeeksi suuri rajoittaakseen saalisbakteerin kasvua. Vaihtoehtoisesti ravinnon ajallinen vaihtelu ei ollut tarpeeksi voimakasta aiheuttaakseen bakteereille vähäresurssisia olosuhteita, jolloin bakteerit olisivat joutuneet puolustautumaan kasvun kustannuksella. Yksinään kasvaneet saaliit saavuttivat suurimmat populaatiokoot vaihtelevassa ravintoympäristössä ja tämän johdosta myös petojen populaatiokoot olivat suuremmat ajallisesti vaihtelevassa resurssiympäristössä. Myös petojen suhteellinen osuus oli suurempi ajallisesti vaihtelevassa ravintoympäristössä. Ero petojen suhteellisessa osuudessa eri ympäristöjen välillä kuitenkin kapeni kokeen loppupuolella. Tämä saattoi johtua siitä, että pedot eivät pystyneet hyödyntämään ravintobakteereitaan enää yhtä tehokkaasti kokeen lopussa. Petojen suhteellisen osuuden kapenemisen eri ympäristöjen välillä voisi selittää sillä, että saaliit puolustautuivat tehokkaammin vaihtelevassa resurssiympäristössä tuottamalla saalistuksenkestävää biofilmiä. Tämä koe osoitti, että resurssisaatavuuden ajallinen vaihtelu voi siirtyä peto-saalissuhteen kannanvaihteluiden dynamiikkaan. Lisäksi eliöiden vuorovaikutuksissa saattaa tapahtua nopeita evolutiivisia muutoksia, joilla saattaa olla iso merkitys eliöiden väliselle ekologiselle dynamiikalle.