;
Наука 9 апреля 2021

В Долине Смерти нашли бактерии, которые находились в эволюционном застое миллионы лет

Далее

Новое исследование, проведенное Лабораторией наук об океане Бигелоу, США, показало, что группа микробов Candidatus Desulforudis audaxviator находилась в стадии эволюционного застоя в течение миллионов лет.

Новые исследования показали, что группа бактерий, которые существуют за счет химических реакций, вызванных радиоактивностью, находилась в эволюционном застое в течение миллионов лет. Открытие может иметь важные последствия для приложений биотехнологии и научного понимания эволюции микробов.

«Открытие показывает, что мы должны быть осторожны, делая предположения о скорости эволюции и о том, как мы интерпретируем древо жизни, — заявил Эрик Беккрафт, ведущий автор статьи. — Это затруднит установление надежных молекулярных графиков времени».

Бекрафт, ныне доцент биологии в университете Северной Алабамы, завершил исследование в рамках своей докторской работы в лаборатории Бигелоу и недавно опубликовал его в журнале ISME издательской группы Nature.

Бактерия Candidatus Desulforudis audaxviator впервые обнаружена в 2008 году группой ученых во главе с Таллисом Онстоттом, соавтором нового исследования. Их нашли в южноафриканском золотом руднике почти в двух милях от поверхности Земли. Там они получают необходимую им энергию в результате химических реакций, вызванных естественным радиоактивным распадом минералов. Они обитают в заполненных водой полостях внутри скал в полностью независимой экосистеме, свободной от солнечного света или каких-либо других организмов.

Из-за их уникальной биологии и изоляции авторы нового исследования хотели понять, как развивались бактерии. Они изучили другие образцы окружающей среды глубоко под землей и обнаружили Candidatus Desulforudis audaxviator в Сибири и Долине Смерти в Калифорнии, а также в нескольких шахтах в Южной Африке. Каждая среда была химически разной. Это дало ученым уникальную возможность искать различия, которые возникли между популяциями за миллионы лет их эволюции.

Оборудование для подземного отбора проб микробов стоит в Долине Смерти, Калифорния. Новое исследование, проведенное Лабораторией наук об океане Бигелоу, показало, что группа микробов Candidatus Desulforudis audaxviator находилась в стадии эволюционного застоя в течение миллионов лет. Предоставлено: Дуэйн Мозер, Институт исследования пустынь.

«Мы хотели использовать эту информацию, чтобы понять, как они развивались и какие условия окружающей среды приводят к каким генетическим адаптациям, — объясняет старший научный сотрудник лаборатории Бигелоу Рамунас Степанаускас и автор статьи. — Мы думали о бактериях, как если бы они были обитателями изолированных островов, как зяблики, которых Дарвин изучал на Галапагосских островах».

Используя передовые инструменты, исследователи изучили геномы 126 бактерий, полученных с трех континентов. Удивительно, но все они оказались практически идентичными.

Ученые не нашли доказательств того, что микробы могут перемещаться на большие расстояния, выживать на поверхности или долго жить в присутствии кислорода. Итак, как только исследователи определили, что нет возможности перекрестного заражения образцов во время исследования, правдоподобных объяснений стало меньше.

«Лучшее объяснение, которое у нас есть на данный момент, заключается в том, что эти микробы не сильно изменились с тех пор, как они переместились во время распада суперконтинента Пангея около 175 млн млн лет назад, — заключает Степанаускас. — Они кажутся живыми окаменелостями тех дней. Это звучит довольно безумно и противоречит современному пониманию эволюции бактерий».

Многие хорошо изученные бактерии, такие как кишечная палочка, эволюционируют всего за несколько лет в ответ на изменения окружающей среды, такие как воздействие антибиотиков.

Степанаускас и его коллеги предполагают, что обнаруженная ими неподвижная эволюция связана с мощной защитой микробов от мутации, которая, по существу, заблокировала их генетический код. 


Читать далее

Создана первая точная карта мира. Что не так со всеми остальными?

В НАСА рассказали, как они доставят образцы Марса на Землю

Ученые объяснили появление «пауков» на поверхности Марса

Загрузка...