Новое открытие ставит под сомнение устоявшуюся эволюционную теорию
Учёные из Университета Монаша, участвующие в одном из самых длительных в мире экспериментов по эволюции, опровергли устоявшуюся теорию. Их исследование даёт «высокодетальное» представление о молекулярных деталях адаптации.
Многие современные глобальные вызовы — результат эволюционных процессов. «Рак — это эволюционирующая группа клеток в вашем теле, устойчивость к антибиотикам — результат адаптации бактерий, а изменение климата заставляет целые экосистемы адаптироваться или погибнуть», — пояснил соавтор работы доктор Майк Макдональд.
Основная цель исследования, опубликованного в Nature, — лучше понять и предсказать эволюционные изменения. Учёные предоставили детальную картину молекулярных основ адаптации на значительных эволюционных временных масштабах.
Доктор Макдональд участвует в «Долгосрочном эксперименте по эволюции E. coli» Ричарда Ленски, который продолжается уже 30 лет. В нём отслеживаются генетические изменения в 12 изначально идентичных популяциях бактерий E. coli.
«Эксперимент Ленски — самый продолжительный микробный эволюционный эксперимент, охватывающий более 67 000 поколений E. coli. Это эквивалентно более чем миллиону лет человеческой эволюции», — отметил учёный.
Ключевой вывод: несмотря на длительную эволюцию в простой среде, популяции E. coli продолжают адаптироваться («приспособленные становятся ещё приспособленнее»). Это противоречит устоявшейся теории, согласно которой адаптация должна была давно остановиться по достижении «пика приспособленности».
Одно из возможных объяснений: в процессе эволюции E. coli сами изменяют свою среду обитания, что, в свою очередь, стимулирует дальнейшую адаптацию. Таким образом, популяции, возможно, никогда не перестают эволюционировать.
В исследовании было проведено полногеномное секвенирование, позволившее отследить более 33 000 мутаций на протяжении 61 000 поколений эволюции. Это дало беспрецедентно детальную картину того, насколько повторяема адаптация и как случайные эффекты влияют на эволюционные исходы.