1 Институт цитологии и генетики СОРАН 2 Новосибирский национальный исследовательский государственный университет mat@bionet.nsc.ru Среди бактерий различных микробных сообществ существуют два противоположных эволюционных тренда -направленных на усложнение и на упрощение метаболизма. Как экосистемные ограничения, так и особенности генных сетей, лежащих в основе соответствующих метаболических процессов, выступают в качестве факторов, определяющих эволюционный исход в сообществе. В данной работе теоретически показано, что в пространственно-структурированных средах, характеризуемых наличием субстратных градиентов, возможно пространственное подразделение различных эволюционных тенденций в зависимости от близости ячейки к притоку питательных веществ, однако, эта закономерность разительно меняется для клеток, способных к активному движению в направлении хемоаттрактанта. Показано, что процессы горизонтального переноса и потери генов в сообществах подвижных прокариот могут приводить к стабильному распределению биомасс экогрупп, отличному от того, которое наблюдается в ходе естественного отбора в сообществе с полным набором комбинаций метаболических систем. Моделирование показало, что экологические паттерны самоорганизации микробных сообществ способствуют поддержанию различных стратегий, лежащих в основе сценариев, как усложнения, так и упрощения метаболизма. Таким образом, различные эволюционные тренды поддерживаются в средах с контрастными условиями, что обусловливается пространственной структурой местообитания.Ключевые слова: микробные сообщества, индивидуально-ориентированное моделирование, экологическое моделирование, эволюционное моделирование, пространственная гетерогенность.There are two evolutionary trends in genome organization among bacteria inhabiting microbial communitiestowards amplification and towards reduction of metabolism. Both environmental constraints and the complexity of underlying gene networks apparently act as factors determining evolutionary fate of a community. Here, we have theoretically shown that spatially structured habitats characterized by nutrient gradients allow subdivision of evolutionary trends depending on the distance of a sub-habitat to the nutrient source though this pattern changes drastically if cells are able to move actively towards chemo-attractant. We have demonstrated that horizontal gene transfer and gene loss occurring in the communities of motile bacteria are able to produce robust biomass dynamics of the ecogroups, which differs from the dynamics in the model of a community that consists of populations possessing all feasible metabolic combinations under natural selection. Simulations have shown that ecological patterns of self-organization of microbial communities cause sustainability of different strategies underlying the antagonistic evolutionary scenarios. Different evolutionary trends sustain in habitats with contrasting ecological conditions due to nutrient gradients that structure the environment spatially.