Биологи наблюдали видообразование в лабораторной колбе
Биологи обнаружили, что эволюция нового вида может происходить достаточно быстро, чтобы наблюдать этот процесс в простой лабораторной колбе.
В месячном эксперименте с вирусом, безвредным для человека, биологи из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Университета штата Мичиган задокументировали эволюцию вируса в два зарождающихся вида — процесс, известный как видообразование, который Чарльз Дарвин предложил для объяснения ветвления древа жизни.
"Многие теории были предложены для объяснения видообразования... Однако его было печально известно трудно тщательно исследовать, потому что оно происходит слишком медленно, чтобы наблюдать напрямую", — сказал Джастин Мейер, первый автор исследования, опубликованного в выпуске Science от 9 декабря.
Исследование началось, когда Мейер был докторантом в лаборатории Ричарда Ленски в Университете штата Мичиган, который первым применил микроорганизмы для изучения долгосрочной эволюции.
"Даже хотя мы намеревались изучать видообразование в лаборатории, я был удивлен, что оно произошло так быстро", — сказал Ленски, соавтор исследования.
Для эксперимента биологи культивировали вирус «бактериофаг лямбда», способный инфицировать бактерии E. coli через два рецептора. Когда вирусу предоставили два типа клеток с разными рецепторами, он эволюционировал в два новых вида, каждый специализированный на своем типе рецептора.
"Вирус, с которого мы начали эксперимент, вымер. В процессе видообразования его заменили более эволюционировавшие потомки с более утонченным вкусом", — объяснил Мейер.
Специализированные вирусы стали лучше инфицировать через предпочитаемый рецептор и блокировали размножение своего «мастера на все руки» предка. Выживание наиболее приспособленных привело к появлению двух новых специализированных вирусов.
Исследование проводилось шесть лет в двух лабораториях. Первые эксперименты были выполнены в Университете штата Мичиган при поддержке центра BEACON Национального научного фонда, а анализы завершены в Калифорнийском университете в Сан-Диего.