Бактерии научились делиться на генетически разных потомков

Способность давать потомков, отличающихся друг от друга, очевидна и даже не вызывает вопросов. А вот международная группа ученых провела в Новой Зеландии интересный эксперимент на бактериях. Он показал, что эта способность вызвана необходимостью адаптироваться к изменчивой окружающей среде.

Жизнь и смерть за час

В качестве объекта исследований немецкие ученые выбрали бактерию Pseudomonas fluorescens. Для разного рода генетических и эволюционных экспериментов она удобна тем, что в подходящих условиях (25-30 °С) ей хватает 52 минут для деления. Так что простор для исследования многих поколений -- налицо. Вдобавок геном у нее небольшой и простой, так что последовательность компонентов ДНК сравнительно несложно и недолго расшифровывать.

Микробиологи получили 12 копий одного организма, рассадили по колониям и, за исключением двух контрольных групп, стали перемещать из одного окружения в другое. Сначала бактерий держали в неподвижной среде, а как только наблюдали изменения в колонии (население пробирки слишком приспособилось к окружающей среде), ее перемещали в перемешиваемый сосуд. Как только бактерии за несколько поколений приспосабливались и к этим условиям, их вновь переносили в спокойно стоящую емкость. Приспособление проходило довольно однотипно -- полученные в предыдущей серии экспериментов преимущества каждый раз приходилось компенсировать чем-то новым. Впрочем, такие качели продолжались до поры до времени.

В воде не горит и в огне не тонет

С течением времени исследователи заметили, что представители двух популяций стали вести себя странно -- давать в одном поколении потомков двух типов: одних -- приспособленных к жизни в условиях стоячей среды, а других -- в условиях динамической. Генетический анализ показал, что такую способность обеспечивают девять мутаций, отличающих подобные бактерии от исходных. Причем последняя, девятая, отвечает как раз за появление этой способности.

Эксперимент новозеландцев длился намного меньше, чем бактериальные опыты Ричарда Ленски (Richard Lenski) из университета штата Мичиган (впрочем, он получил не менее интересные данные об эволюции). Правда, с более крупными представителями фауны подобный генетический трюк все равно невозможен. Остается лишь экстраполировать полученные результаты из публикации в журнале Nature.