Парадоксы эволюции. Как наличие ресурсов и отсутствие внешних угроз приводит к самоуничтожению вида и что мы можем с этим сделать

Принцип действия бактериального quorum sense в частных подробностях весьма сложен, но в целом однотипен. Бактерии вырабатывают вещества – автоиндукторы (autoinducers, AIs). У A. fischeri в качестве AI выступает ацил-гомосерин-лактон (AHL). Производные лактона – наиболее распространенные автоиндукторы грамотрицательных бактерий. У грамположительных бактерий автоиндукторы, как правило, представлены короткими пептидами. Все автоиндукторы обладают высокой проницаемостью через клеточные мембраны бактерий, поэтому их вне- и внутриклеточные концентрации быстро выравниваются. Как правило, один вид/штамм бактерий вырабатывает несколько видов автоиндукторов (обычно 2–4). Автоиндукторы относительно видоспецифичны, но не абсолютно; существуют сигнальные молекулы, воспринимаемые несколькими видами бактерий, иногда весьма различными. Предполагается, что есть сигнальные молекулы, воспринимаемые не только бактериями, но и эукариотами. Механизм действия автоиндукторов вне зависимости от их природы также в целом следует похожей схеме (Mukherjee S. and Bossier B. L., 2019). Так, у светящихся вибрионов при низкой плотности популяции, несмотря на постоянную выработку нескольких автоиндукторов (AI-1, AI-2, CAI-1), их концентрация в окружающей среде остается низкой. Тем самым постоянно активируется фактор транскрипции AphA, «определяющий» индивидуалистическое поведение вибриона и блокируется белок LuxR, «ответственный» за коллективное свечение. При попадании в ограниченное пространство фотофоры концентрация автоиндукторов нарастает, белок LuxR полностью разблокируется и одновременно стимулируется выработка новых порций автоиндукторов. В результате вся популяция вибрионов в фотофоре практически одномоментно переходит в состояние коллективного поведения, что проявляется, в частности, вспышкой люминесценции.