威斯康辛州的門多塔湖是一些神秘微生物的家。
圖片來源：Robin Rohwer/德州大學奧斯汀分校
我們再告訴你，進化論是。例如，在威斯康辛州的門多塔湖，細菌以無限循環的方式進化——想想看土撥鼠日如果它被設置在水下並且在微觀尺度上。
由德州大學奧斯汀分校的研究人員領導的一項新研究發現，湖內的細菌物種在一年內迅速進化，似乎是為了應對徹底改變其環境的季節變化。
在冬天，被冰覆蓋，但是當它在夏天解凍時，它就會被藻類吞沒。這些週期性變化對湖泊造成了損害。更適合寒冷、冰冷水域的菌株將在冬季繁衍生息，而在夏季，那些適應溫暖條件的菌株將在陽光下度過美好的一天。
團隊分析了 20 年來收集的 471 個微生物樣本，研究了這段時間內物種內部和物種之間的遺傳變異。他們總共組裝了 2,855 個細菌基因組，發現遺傳變異“普遍且頻繁”，其中 80% 的細菌基因組觀察到週期性季節性模式。
正如你所料，基因變異在幾代人之間波動，但更令人驚訝的是，數百個物種似乎幾乎，回到與他們數千代之前佔據的基因狀態幾乎相同的基因狀態。值得注意的是，微生物的壽命只有幾天，因此您可以在短短一年內分析數千代的進化。
研究團隊發現，同樣的變化年復一年地上演，就好像陷入了循環之中。
德州大學奧斯汀分校的博士後研究員羅賓·羅威爾（Robin Rohwer）在合著者布雷特·貝克（Brett Baker）的實驗室中說：「令我驚訝的是，如此大一部分細菌群落正在經歷這種類型的變化。陳述。 “我本來希望只觀察幾個很酷的例子，但實際上有數百個。”
研究人員得出結論，生態學和演化論似乎是齊頭並進的，理解這一點對於微生物及其他領域的研究可能非常有益。
貝克補充說：“這項研究徹底改變了我們對微生物群落如何隨時間變化的理解。” “這只是這些數據告訴我們有關微生物生態學和自然界進化的開始。”
這種奇怪的進化週期在 2012 年尤其明顯，當時該湖經歷了一些反常的情況。更炎熱、更乾燥的夏季意味著冰提前融化，流入湖中的水量也減少了，而藻類（細菌有機氮的重要來源）也變得稀缺。同時，控制細菌氮代謝的基因也發生了重大轉變。
隨著更多對於預測未來幾年中西部地區將發生的諸如 2012 年夏天這樣的事件，研究的結果尤其相關。
羅威爾說：“氣候變遷正在緩慢地改變季節和平均氣溫，但也導致了更突然的極端天氣事件。” “我們不知道微生物將如何應對氣候變化，但我們的研究表明，它們會進化以應對這些逐漸和突然的變化。”
該研究發表於自然微生物學。
