Niezwykłe odkrycie. Niekończący się cykl ewolucji bakterii

Bakterie w jeziorze Mendota w Wisconsin ewoluują w niekończącym się cyklu, reagując na zmieniające się pory roku - informuje IFLScience. Badania prowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin wykazały, że żyjące tam mikroorganizmy ewoluują w ciągu roku, dostosowując się do sezonowych zmian środowiska.

Zimą jezioro pokryte lód, a latem zasiedlone jest przez glony. Zmiany związane z obserwowanym cyklem wpływają na bakterie, które muszą dostosować się do niskiej temperatury wód zimą i trudnych warunków występujących latem. Naukowcy swój eksperyment prowadzili blisko 20 lat. Podczas trwania badań przeanalizowali 471 próbek mikroorganizmów zebranych na przestrzeni 20 lat. Projekt udowadnia, że zmienność genetyczna jest powszechna i częsta. W dodatku cykliczne wzorce sezonowe zaobserwowano w 80 proc. z nich.

Wiele z tych bakterii zdaje się ewoluować wstecz, powracając do stanu genetycznego sprzed tysięcy lat. Mikroby żyją zaledwie kilka dni, co pozwala na analizę tysięcy pokoleń ewolucji w ciągu jednego roku.

- Byłem zaskoczony, że tak duża część społeczności bakteryjnej przechodziła tego typu zmiany - powiedział Robin Rohwer, badacz z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin.

W 2012 r. jezioro stanęło w obliczu niecodziennych warunków pogodowych. Niezwykle gorące i suche lato przyczyniło się do wcześniejszego niż zwykle topnienia lodu oraz ograniczenia dopływu wody, co z kolei wpłynęło na zmniejszenie się liczby glonów. Te zmiany miały istotny wpływ na procesy życiowe bakterii, w szczególności na metabolizm azotu. Zjawiska te okazały się kluczowe dla lepszego zrozumienia ewolucyjnych procesów mikroorganizmów w tym ekosystemie.

Badania opublikowane w "Nature Microbiology" podkreślają, że ekologia i ewolucja są ze sobą ściśle powiązane. Zrozumienie tego procesu może przynieść korzyści w badaniach nad mikroorganizmami i ich rolą w ekosystemach.