运转时刻最长的进化实验重现了自然界的另一面,而且展现了一种生物的严重改动怎么改动它的环境和居住在那个空间中一切生物的进化轨道。
长时间实验进化项目开端于1988年。美国密歇根州立大学的Richard Lenski挑选了单菌株的大肠杆菌,而且创建了12种培育菌。
尔后的每一天,每种培育菌的样品都被转移到以葡萄糖为首要营养物质的新鲜培育基中。现在,自实验开端,已有6万多代大肠杆菌发生。
Lenski的实验让人们以史无前例的细节见证了进化。由于样品每隔75天便被冷藏起来,因而研讨团队能再次辨认他们所看见的改动背面准确的基因骤变。
最大的进化改动在约3.15万代之后发生。在12种培育菌中,一种细胞系演化出以培育基中另一种化学物质柠檬酸为食的才能。现在,来自Lenski团队的Caroline Turner和其他成员在一篇提交到预印本文献库的论文中描绘了这种改动引发的一些影响。
大肠杆菌一般并不以柠檬酸为食,由于它们无法将其携带进细胞中。不过,食柠檬酸细菌中的一个骤变使其发生逆向转运蛋白CitT。该蛋白能让柠檬酸绕过细胞膜进入细胞。这种蛋白的基因现已存在,但在氧气出现时一般会被封闭。
一旦以柠檬酸为食的才能进化出来,整个菌群便会茂盛,由于相同的培育基能保持更多细胞的生命。很快,这些以柠檬酸为食的细菌占有控制位置,战胜了一切大肠杆菌,除了其间一株该菌株反过来演化出使用被改动的环境的才能。
它经过发生更多的被称为DctA的转运蛋白成功做到了这一点。DctA能以很小的能量价值导入以柠檬酸为食的菌株所导出的琥珀酸和其他分子。不过,工作并未就此中止。柠檬酸吞食者随后还开端制作更多的DctA,以企图夺回在获取柠檬酸进程中丢失的一些琥珀酸和其他分子。
“咱们的发现展现了别致的进化怎么改动环境条件,并因而促进了多样性,一起改动了一个生态系统的结构和共存有机体的进化轨道。”论文作者表明。(缓缓)
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