Os micro-organismos podem interagir de diversas formas, inclusive utilizar meios de comunicação para otimizar as interações. Nesse contexto, o quorum sensing (QS) é um sistema de comunicação muito difundido entre os microrganismos.
Como ele é mantido na população? Uma das formas de explicar se dá pela seleção por parentesco. Em resumo, a seleção por parentesco ajuda a explicar esse comportamento cooperativo em bactérias porque bactérias utilizam a reprodução clonal e as interações envolvidas por QS são relativamente locais.
Em outras palavras, as bactérias envolvidas no QS são provavelmente relacionadas, e quando elas cooperam com outras com alto grau de parentesco, elas indiretamente estão passando os próprios genes para a próxima geração.
Outra maneira pela qual o QS é selecionado é a limitação da dispersão. Uma população clonal concentrada produz sinais de QS que tendem a não se dispersarem para outros locais onde os microrganismos não sejam geneticamente relacionados.
Isso é especialmente importante para a produção de bens públicos (produtos microbianos), pois em uma alta densidade populacional, o composto não se dispersa e beneficia apenas (em teoria!) microrganismos com alto grau de parentesco.
Uma vez que a limitação da dispersão é um fator primordial na estruturação espacial das comunidades microbianas, muitos comportamentos geram diretamente uma estrutura espacial.
Um exemplo é a migração em direção a um estímulo ambiental, resultando na concentração de clones. Além disso, produtos de matriz extracelulares podem deslocar competidores, limitando o acesso aos nutrientes enquanto, simultaneamente, estrutura as populações.
No contexto microbiológico, essa estruturação é representada por agregados celulares que podem apresentar diferentes tipos de organização como microcolônias, monocamadas, multicamadas, biofilmes e tapetes microbianos.
Ou seja, ambientes estruturados tendem a promover a evolução da produção de bens públicos, uma vez que eles não se difundem através do sistema. Entre esses, os biofilmes representam um alto de organizacional devido às interações complexas proporcionadas pela proximidade entre as células e mediadas por moléculas sinalizadoras.
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