
威斯康星州的門多達湖是一些神秘的微生物的家園。
圖片來源:羅賓·羅威(Robin Rohwer)/德克薩斯大學奧斯汀分校
再次,我們在這裡告訴你,進化是。例如,在威斯康星州的門多塔湖(Lake Mendota土撥鼠日如果將其設置在水下並以微觀量表為單位。
由德克薩斯大學奧斯汀分校的研究人員領導的一項新研究發現,湖中的細菌物種在一年的過程中迅速發展,似乎是為了響應徹底改變其環境的季節變化。
在冬天,被冰覆蓋,但是當夏天解凍時,它被藻類吞沒了。這些週期性的轉變對湖的造成了損失。更適合寒冷的冰冷水的菌株會在冬天蓬勃發展,夏季,適應溫暖狀況的菌株將在陽光下度過一天。
該小組分析了20年來收集的471個微生物樣本,研究了該時間內物種之間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,發現遺傳變異是“常見和頻繁的”,其中80%的季節性模式在其中觀察到了周期性的季節性模式。
正如您所期望的那樣,基因變體在幾代人中波動,但令人驚訝的是,數百種物種似乎幾乎是,返回一個遺傳狀態實際上與他們佔領了數千世代的遺傳狀態。值得注意的是,微生物僅用了幾天,因此您可以在短短一年內分析成千上萬的發展。
團隊發現,同樣的變化年復一年,就好像卡在循環中一樣。
“我很驚訝的是,如此大部分細菌社區正在經歷這種變化,”德克薩斯大學奧斯汀分校的博士後研究員羅賓·羅威(Robin Rohwer)在合著者布雷特·貝克(Brett Baker)實驗室中陳述。 “我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,生態和進化似乎是齊頭並進的,了解這在微生物及其他地區的研究中可能會非常有益。
貝克補充說:“這項研究是我們對微生物社區如何隨著時間變化的理解的全面改變。” “這只是這些數據將告訴我們微生物生態學和自然發展的開始。”
奇怪的進化週期在2012年尤其明顯,當時該湖經歷了一些怪異的條件。夏天更熱,夏天意味著冰融化了,水流入湖泊的流量也減少了,藻類是細菌的有機氮的重要來源,這是稀缺的。同時,控制細菌的氮代謝的基因發生了重大轉變。
還有更多如2012年夏季的事件預測,未來幾年中的中西部地區,該研究的發現尤其相關。
Rohwer說:“氣候變化正在緩慢地轉移季節和平均溫度,但也導致了更多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,但是我們的研究表明,它們會響應這些逐漸變化和突然的變化而發展。”
該研究發表在自然微生物學。