Los microbios pueden producir muchos de los recursos metabólicos que necesitan para sobrevivir. Pero debido a que tienen paredes celulares permeables, esos recursos pueden filtrarse al entorno circundante. Dado que los microbios a menudo viven en comunidades con muchos otros tipos de microbios, también pueden absorber los recursos metabólicos que otros microbios han filtrado. Y, pueden responder a sus entornos, cambiando qué y cuánto de algo bueno producen ellos mismos. En cierto sentido, este intercambio de bienes es su propio tipo de economía, pero los humanos no entendemos bien.

En un nuevo documento en Comunicaciones de la naturaleza , Tres investigadores del Instituto Santa Fe describen un trío de dinámicas paradójicas que pueden surgir en economías microbianas simples. El documento analiza solo un tipo de escenario:un modelo de autosuficiencia en el que dos tipos de microbios están produciendo bienes que son valiosos tanto para ellos como para los demás.

La primera paradoja es "la maldición del aumento de la eficiencia". Esto ocurre cuando el organismo A es mucho más eficiente en la producción de un determinado metabolito que el organismo B. El organismo B no tiene ningún incentivo, luego, para producir ese metabolito, entonces se detiene. Como consecuencia, El organismo B puede reproducirse más rápido, es decir, el productor más eficiente, Organismo A, eventualmente constituye un tamaño más pequeño de la población.

La segunda paradoja es "la maldición de la disminución de la ineficiencia". Los organismos pueden mejorar en la producción de un bien y la población entera crece más lentamente.

"Esto ocurre porque conduce a una falta de especialización por la cual un organismo produce ambos bienes, "dice Eric Libby, Becario Omidyar del Instituto Santa Fe y coautor del estudio. "La comunidad en su conjunto se vuelve menos eficiente y crece más lentamente".

Las dos primeras paradojas asumen que los dos tipos de células toman sus propias decisiones metabólicas de forma independiente. El tercero, la "maldición del control", en gran parte teórica, supone que un microbio puede manipular al otro para que siga una estrategia en particular. El manipulador puede aumentar inicialmente su porcentaje de la población total, pero eventualmente experimenta pérdidas a largo plazo. "Dependiendo de la duración de una asociación, puede ser más beneficioso competir con otro microbio que explotarlo, "escriben los autores.

Comprender las paradojas en las economías microbianas podría ser importante para acercarse a las comunidades microbianas diseñadas y comprender mejor los microbiomas. Desde un primer vistazo a estos sistemas, Puede parecer obvio qué microbios se beneficiarían más de ciertas estrategias de vida en estas economías metabólicas. Pero mira resulta, puede engañar.