Нове дослідження, проведене Лабораторією наук про океан Бігелоу, США, показало, що група мікробів Candidatus Desulforudis audaxviator перебувала в стадії еволюційного застою протягом мільйонів років.
Нові дослідження показали, що група бактерій, які існують завдяки хімічним реакціям, викликаних радіоактивністю, перебувала в еволюційному застої протягом мільйонів років. Відкриття може мати важливі наслідки для додатків біотехнології і наукового розуміння еволюції мікробів.
«Відкриття показує, що ми повинні бути обережні, роблячи припущення про швидкість еволюції і про те, як ми інтерпретуємо древо життя, – заявив Ерік Беккрафт, провідний автор статті – Це ускладнить встановлення надійних молекулярних графіків часу».
Бекрафт, нині доцент біології в університеті Північної Алабами, завершив дослідження в рамках своєї докторської роботи в лабораторії Бігелоу і недавно опублікував його в журналі ISME видавничої групи Nature.
Бактерія Candidatus Desulforudis audaxviator вперше виявлена в 2008 році групою вчених на чолі з Талліс Онстотт, співавтором нового дослідження. Їх знайшли в південноафриканській золотій копальні майже в двох милях від поверхні Землі. Там вони отримують необхідну їм енергію в результаті хімічних реакцій, викликаних природним радіоактивним розпадом мінералів. Вони мешкають в заповнених водою порожнинах всередині скель в повністю незалежній екосистемі, вільної від сонячного світла або будь-яких інших організмів.
Через їх унікальну біологію та ізоляцію автори нового дослідження хотіли зрозуміти, як розвивалися бактерії. Вони вивчили інші зразки навколишнього середовища глибоко під землею і виявили Candidatus Desulforudis audaxviator в Сибіру і Долині Смерті в Каліфорнії, а також в декількох шахтах в Південній Африці. Кожне середовище було хімічно різним. Це дало вченим унікальну можливість шукати відмінності, які виникли між популяціями за мільйони років їх еволюції.
«Ми хотіли використовувати цю інформацію, щоб зрозуміти, як вони розвивалися і які умови навколишнього середовища призводять до яких генетичним адаптаціям, – пояснює старший науковий співробітник лабораторії Бігелоу Рамунас Степанаускас і автор статті – Ми думали про бактерії, як якби вони були мешканцями ізольованих островів, як зяблики, яких Дарвін вивчав на Галапагоських островах ».
Використовуючи передові інструменти, дослідники вивчили геноми 126 бактерій, отриманих з трьох континентів. Дивно, але всі вони виявилися практично ідентичними.
Вчені не знайшли доказів того, що мікроби можуть переміщатися на великі відстані, виживати на поверхні або довго жити в присутності кисню. Отже, як тільки дослідники визначили, що немає можливості перехресного зараження зразків під час дослідження, правдоподібних пояснень стало менше.
- Людина прямоходяча освоїла «складні» кам’яні знаряддя праці близько 2 млн років тому
- Вчені змогли побачити «секс» бактерій
- Спелеологи виявили найглибшу печеру
«Краще пояснення, яке у нас є зараз, полягає в тому, що ці мікроби не сильно змінилися відтоді, як вони перемістилися під час розпаду суперконтиненту Пангея близько 175 млн млн років тому, – укладає Степанаускас – Вони здаються живими скам’янілостями тих днів. Це звучить досить шалено і суперечить сучасному розумінню еволюції бактерій ».
Багато добре вивчені бактерії, такі як кишкова паличка, еволюціонують всього за кілька років у відповідь на зміни навколишнього середовища, такі як вплив антибіотиків.
Степанаускас і його колеги припускають, що виявлена ними нерухома еволюція пов’язана з потужним захистом мікробів від мутації, яка, по суті, заблокувала їх генетичний код.
Натхнення: hightech.fm