Wetenschap

Ook in de natuur kan een gevecht eindigen in gelijkspel

De bevindingen gelden niet alleen voor bacteriën, zegt hoogleraar Sander Tans, maar ook voor dieren en zelfs voor planten. Beeld EPA

Als twee stammen van dezelfde soort vechten om hun voortbestaan, blijft er één winnaar over, zou je denken. Maar nee, de natuur biedt ruimte voor een gelijkspel.

Haal twee stammen van dezelfde bacterie uit de darmen van één dier. In die darm hebben de bacteriestammen samengeleefd, dus dat zouden ze in het lab ook moeten kunnen. Maar toen op het onderzoeksinstituut Amolf in Amsterdam twee stammen in een fles met suikerwater werden losgelaten, was de strijd snel beslist; de ene, snelgroeiende stam drukte de ander de vergetelheid  in.

Het experiment was onderdeel van het promotieonderzoek dat Sebastian Gude uitvoert onder leiding van hoogleraar Sander Tans. Na deze eenzijdige uitslag, wilden Gude en Tans zien of de strijd om het voortbestaan net zo zou verlopen als de bacteriën werden losgelaten op een gel met daarin voedingsstof. In een fles met suikerwater kunnen de bacteriën alle kanten op, want de fles wordt geschud. Op een gel kunnen ze ook wel bewegen, maar ze moeten er moeite voor doen. 

Nu zagen de onderzoekers een heel ander wedstrijdverloop: aanvankelijk tierde de ene bacteriestam weer, ten koste van de ander, maar na een tijdje kwam er een keerpunt in de wedstrijd en kwam de verliezer terug. De uitslag was een gelijkspel. Vraag was nu: waarom geeft de snelgroeiende de stam de wedstrijd, die hij in de fles suikerfles moeiteloos won, hier uit handen? Te weinig beweging, ontdekten Gude en Tans. 

Langzame groeiers blijken snelle bewegers

Dat bacteriën moeten strijden om de beschikbare voeding is van alledag. En hoewel het primitieve eencelligen zijn, hebben ze chemische middelen om elkaar in de gaten te houden en desnoods weg te werken. Maar de onderzoekers konden uitsluiten dat de strijd hier met chemische middelen werd beslecht. Het gelijkspel was het resultaat van een verschil in strategie.

Eenmaal losgelaten op de gel met voedingsstof gaan de snelle groeiers als een schraalhans aan de gang. Langzame groeiers bleken snelle bewegers, die de wijk namen naar delen van de gel waar ook voedsel te halen was maar die nog door geen bacterie waren betreden. “Bacteriën kunnen groeien en ze kunnen bewegen”, zegt Tans, “Maar beide processen kosten energie, en je kunt niet in beide de beste zijn.” 

Langzame groeiers overleven door hun bewegingsvermogen. In dit onderzoek is daarmee voor het eerst experimenteel aangetoond hoe belangrijk bewegingsvermogen kan zijn in de concurrentie tussen soorten. Dat geldt niet alleen voor bacteriën, zegt Tans, maar ook voor dieren en zelfs voor planten. In het plantenrijk vind je langzame groeiers die weten te overleven tussen snelgroeiers. Die trage soorten hebben bijvoorbeeld manieren gevonden om hun zaden ver weg te schieten en zo nieuwe gronden te ontginnen, waar de snelgroeiers zich nog niet hebben gevestigd.

In de darm, waaruit de bacteriën van dit onderzoek stammen, doen zich vergelijkbare kansen voor, zegt Tans: “Daar komen telkens nieuwe voedingsstoffen binnen waarop nog geen bacterie te vinden is. Snelle bewegers kunnen daar hun slag slaan.” En zo kunnen in een darm die twee overlevingsstrategieën – snel groeien, snel bewegen – leiden tot een evenwichtig samenleven van verschillende stammen.

Lees ook:

We zijn meer bacterie dan mens

De evolutie van het leven is geen ladder van laag naar hoog, en geen boom met statige takken, maar een warboel met vele knopen, laat de Amerikaanse auteur David Quammen zien.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden