АРНЕМ, НИДЕРЛАНДЫ – Пробирка, изобилующая бактериями странной формы, предполагает, что разнообразие быстро цветет в мире неиспользованных запасов. Эксперты говорят, что эксперимент, описанный здесь на этой неделе на двухлетней встрече европейского Общества Эволюционной Биологии, является также одной из первых лабораторных демонстраций, недавно развившихся, жизнь быстро вторгается в отличные естественные среды.Экологи показали, что организмы в природе могут развиться быстро – всего 4 года для гуппи мужского пола для становления на 15% более тяжелыми – когда помещено в новые окружающие среды (Наука, 28 марта, p. 1934).
Микробовые генетики Пол Рэйни и Майкл Трэвисано из Оксфордского университета хотели исследовать диверсификацию в более простых организмах в ограничениях лаборатории. Они поместили общую аэробную бактерию, Pseudomonas fluorescens, в пузырьке, заполненном питательно-богатым бульоном – новая окружающая среда, потому что бактерии обычно живут в почве или на растениях. «Это было что-то как мир после главного события исчезновения», говорит Рэйни. «У бактерий была большая возможность разносторонне развиться».
Бактерии накинулись на шанс. В течение 5 дней оригинальный предок, которого исследователи назвали «гладким морфом» (СМ), разносторонне развился в многочисленные новые формы.
Чтобы проверить, если эти формы адаптировались к определенным окружающим средам, исследователи помещают оригинальный запас и два наиболее распространенных морфа в свежий пузырек. Несколько дней спустя каждый морф заполнил другую часть пузырька.
Морф, названный «Морщинистая Распорка», колонизировал поверхность бульона, формируя толстую циновку. Колонии другого морфа, который называют «Нечеткая Распорка», улаженный в в нижней части пузырька и наследственном морфе СМ, процветали в середине – предлагающий Rainey, чтобы соревнование и естественный отбор заточили эти предпочтения и стимулировали диверсификацию.«Это – очень увлекательный эксперимент», говорит Ричард Ленский, эволюционный генетик из Университета штата Мичиган в Ист-Лэнзинге. «Другие люди показали сложность и скорость развития, но [бригада Рэйни] демонстрирует его вместе в одном эксперименте».
Добавляет Пег Райли, молекулярный эволюционист в Йельском университете: «Он восстанавливает связи между экологией и развитием. Для тех из нас, кто работает с микроорганизмами, большую часть времени мы никогда не думаем об экологическом подкреплении того, что мы выращиваем в нашей лаборатории».Генетические исследования Оксфордского члена команды Софи Кан, еще не изданного, указывают, что только малые мутации лежат в основе разновидностей в этих трех морфах, говорит Рэйни.
Вместе, эксперимент и генетика показывают, что адаптивная радиация, по крайней мере в пузырьке, должна «к самым основным эволюционным процессам: простые мутации и естественный отбор».