健康的人際關係的標誌是你付出多少，得到多少。自然界有它自己的健康關係。互利共生（mutualism）是指物種之間的相互作用，對每個物種都有利。一個例子是植物和傳粉者之間的互動：蘋果樹被授粉，蜜蜂得到花蜜作爲食物獎勵。但是，是什麼讓互利共生在自然界中持續存在呢？如果像花蜜這樣的獎勵是免費提供的，那麼這是否會讓互利共生更容易被其他生物拿走這些獎勵而不提供服務作爲回報？在一項新的研究中，來自美國雪城大學、馬薩諸塞大學波士頓分校和Zayo集團的研究人員研究了這個問題。他們探究了簡單的互利共生羣體和複雜的互利共生羣體的能力，比較了它們如何對付作弊者。作弊者是偷取互利共生的益處而不提供任何回報的物種。花蜜掠奪者就是大自然作弊者的一個例子。掠奪花蜜的蜜蜂通過通過咀嚼花的側面來獲取花蜜，而不會接觸到參與授粉的花朵部分。相關研究結果發表在2020年10月16日的Science期刊上，論文標題爲“Species richness and redundancy promote persistence of exploited mutualisms in yeast”。論文通訊作者爲雪城大學的Kari Segraves、David Althoff和Mayra Vidal。

圖片來自Syracuse University。

這些研究人員想測試當作弊者奪走互利共生者提供的資源時，擁有多個具有類似角色的互利共生者是否能讓整個羣落持續存在。這個想法是爲了探究有更多參與互利共生的物種，比如許多與許多不同的植物物種相互作用的授粉者物種，是否使得互利共生不易受到作弊者的負面影響。他們還想分析增加互利共生物種的數量是否能讓所有的互利共生者持續存在，或者競爭是否會隨着時間的推移而使得互利共生物種的數量變少。從本質上講，他們希望瞭解自然界中出現的大型互利共生者網絡的支配力量。這些研究人員通過在實驗室中使用作爲互利共生物種發揮功能的酵母菌株實現互利共生來測試他們的想法。這些菌株經過基因改造，可以進行基本食物資源的交易。每種菌株都產生一種食物資源，以便與互利共生夥伴交換。他們設計了四種具有互利共生功能的物種，以及兩種無法制造食物資源的作弊物種。這些研究人員組裝了在物種數量和作弊者存在方面都不同的酵母羣落。他們發現，互利共生物種數量較多的羣落能夠更好地抵禦作弊者的負面影響，這是因爲有多種互利共生物種執行同樣的任務。如果一種物種因與作弊者競爭而從羣落中消失，周圍還有其他物種執行相同的任務，那麼這表明羣落中更多物種的存在可以減輕作弊者的負面影響。Segraves說，“這類似於具有許多授粉者物種的植物。如果失去了一種授粉者物種，那麼周圍還有其他授粉者物種可以授粉。如果植物只有一種授粉者物種，一旦這種授粉者物種滅絕了，那麼這種互利共生關係就會破裂，這可能會導致植物滅絕。”他們的研究結果強調了擁有多種提供類似資源或服務的互利共生物種的重要性，一旦一種互利共生物種滅絕了，其他的互利共生物種就會建立備份。Segraves將這種現象與零售商和消費者之間的關係進行了比較。社區通常擁有多家銀行、雜貨店、餐館和醫院，以確保在一家公司或機構發生意外時，始終有商品和服務可用。Segraves表示，未來的研究將探索互利共生物種成爲作弊者的可能性。這些研究人員正在測試執行相同功能的互利共生者是否可能建立一個環境，允許其中的一種互利共生物種成爲作弊者，這是因爲周圍還有其他互利共生物種可以填補這個角色。他們預測，遭遇其他互利共生者最激烈競爭的互利共生物種將會轉爲作弊者。他們還希望確定互利共生者和作弊者是如何隨着時間的推移而進化的，以便對導致羣落中不同結果的實際變化提供更深入的理解。（生物谷 Bioon.com）參考資料：1.Mayra C. Vidal et al, Species richness and redundancy promote persistence of exploited mutualisms in yeast. Science, 2020, doi:10.1126/science.abb6703.2.Cheaters don't always win: Species that work together do betterhttps://phys.org/news/2020-10-cheaters-dont-species.html