Najdeni so bili mikrobi, ki so bili v evolucijski stagnaciji več deset milijonov let

Najdeni so bili mikrobi, ki so bili v evolucijski stagnaciji več deset milijonov let
Najdeni so bili mikrobi, ki so bili v evolucijski stagnaciji več deset milijonov let
Anonim

Raziskava Bigelow Ocean Science Laboratory je pokazala, da je skupina mikrobov, ki so se hranili s produkti kemičnih reakcij, ki jih povzroča prodorno sevanje, v evolucijski stagnaciji že milijone let.

»To odkritje kaže, da moramo biti previdni pri domnevah o hitrosti evolucije in o interpretaciji drevesa življenja. Možno je, da se nekateri organizmi evolucijsko pospešijo kot šprinterji, drugi pa se upočasnijo, zaradi česar je težko določiti zanesljive molekularne časovnice. - Eric Beckcraft, vodilni avtor študije.

Mikrob Candidatus Desulforudis audaxviator je leta 2008 prvič odkrila skupina znanstvenikov pod vodstvom Tallisa Onstotta, soavtorja nove študije. Najdeni v rudniku zlata v Južni Afriki, tri kilometre od zemeljske površine, energijo, ki jo potrebujejo, prejemajo s kemičnimi reakcijami, ki jih povzroči naravno radioaktivno razpadanje mineralov.

Živijo v votlih votlinah v skalah v popolnoma neodvisnem ekosistemu, brez sončne svetlobe in drugih organizmov.

Avtorji nove študije so zaradi svoje edinstvene biologije in izolacije želeli razumeti, kako so se ti mikrobi razvili. Pregledali so druge vzorce okolja globoko pod zemljo in odkrili Candidatus Desulforudis audaxviator v Sibiriji in Dolini smrti v Kaliforniji ter več drugih rudnikov v Južni Afriki.

Ta odkritja so raziskovalcem dala edinstveno priložnost, da odkrijejo razlike, ki so nastale med populacijami v milijonih let njihove evolucije.

Te informacije smo želeli uporabiti, da bi razumeli, kako so se razvili in kakšni okoljski pogoji vodijo do določenih genetskih prilagoditev. Na mikrobe smo mislili, kot da so prebivalci izoliranih otokov- na primer ščinkavcev, ki jih je Darwin preučeval na Galapaških otokih, «- Ramunas Stepanauskas, soavtor študije.

Z naprednimi orodji, ki znanstvenikom omogočajo branje genetskih načrtov posameznih celic, so raziskovalci preučevali genome 126 mikrobov, pridobljenih s treh celin. Presenetljivo je, da so se vsi izkazali za skoraj enake.

Po besedah Stepanauskasa je to znanstvenike šokiralo in jih zmešalo. Raziskovalci niso našli dokazov, da bi lahko mikrobi potovali na velike razdalje, preživeli na površinah ali dolgo živeli v prisotnosti kisika. Posledično se različne populacije nikakor niso mogle prekrivati.

Najboljša razlaga, ki jo imamo trenutno, je, da se ti mikrobi niso bistveno spremenili, odkar se je njihova fizična lokacija razpršila med razpadom superceline Pangea pred približno 175 milijoni let. Zdi se, da so živi fosili tistih dni. To zveni precej noro in je v nasprotju s sodobnim razumevanjem evolucije mikrobov, «- Ramunas Stepanauskas.

Avtorji dela ugotavljajo, da se znana mikrobna evolucija dogaja veliko hitreje. E. coli se na primer razvije v le nekaj letih kot odgovor na okoljske spremembe, kot je izpostavljenost antibiotikom.

Raziskovalci domnevajo, da je stacionarna evolucija, ki so jo odkrili, povezana z močno obrambo pred mutacijo mikrobov, ki je v bistvu blokirala njihov genetski kod. Če imajo prav, je to zelo dragoceno odkritje.

Mikrobni encimi, ki tvorijo kopije molekul DNA, imenovane DNA polimeraze, se pogosto uporabljajo v biotehnologiji. Še posebej dragoceni so encimi z visoko zvestobo ali zmožnostjo poustvarjanja z majhnimi razlikami med kopijo in izvirnikom.

Obstaja veliko povpraševanje po DNA polimerazah, ki ne delajo veliko napak. Takšni encimi so lahko uporabni za zaporedje DNK, diagnostične teste in gensko terapijo, «pravi Stepanauskas.

Rezultati te študije bi lahko imeli daljnosežne posledice in spremenili način razmišljanja znanstvenikov o genetiki mikrobov in hitrosti njihovega razvoja.

Ti podatki so močan opomnik, da so lahko različne mikrobne veje, ki jih vidimo na drevesu življenja, zelo različne od zadnjega skupnega prednika. Razumevanje tega je ključnega pomena za razumevanje zgodovine življenja na Zemlji, «zaključuje Beckcraft.

Priporočena: