学习细菌和病毒的演变动力研究员在起泡的玻璃管确认了中央重要性的演变原理对学习更加熟悉的植物群和动物区系在通配的生态学家。
这个原理预测单个的移动种类的区别人口的之间如何影响在那些人口上的演变变化,特别地关于种类之间的 coevolutionary 交往。
这是在了解自然生态环境的增长的分段存储的长期作用的一个重要问题由于人类活动。 许多生态学家相信自然横向的分段存储,通过分隔被连接有机体的社区,有潜在修改使有机体适应更改局部情况的调优过程。 此研究提供真凭实据支持该视图。
这个研究,发布在日记帐本质的 10月 14日问题,查看细菌、大肠埃希氏菌和病毒的一个公用类型的 coevolution 传染它,称噬菌体 T7。 研究员能跟踪在两细菌和病毒群出现的适应并且向显示适应的模式取决于有机体增长和基因传播区别人口之间的环境。
生态学家使用这个用语 “基因流”描述随附于单个的移动基因变形的传播。 此研究提供第一直接实验证据在异种横向间的基因流可能修改 coevolution 动力。
“通过与审阅大约每天的十生成在实验室里的微生物一起使用,我们能通过时间跟踪演变更改,并且回答理论上只以前提出了的问题”,博士后说萨曼塔 Forde,加州大学的、圣克鲁斯和本文的第一个作者。
Forde 的共同执笔者是约翰汤普森,生态和进化生物学教授在 UCSC 和微生物生态学家布伦丹 Bohannan 斯坦福大学。 Forde 进行了研究作为博士后在 Bohannan 的实验室在斯坦福。
根据汤普森,演变和生活的多样化的历史记录在地球上的基本上是种类交往的演变的历史记录或者 coevolution。 汤普森是 coevolution 的地理镶嵌说的一个主导的拥护者,强调每个种类是在横向间被链接基因上明显的人口的一收集,造成的种类交往复杂地理马赛克可能用不同的地点不同地演变。
“我们有解释的 coevolutionary 交往一个相当固定的理论上的结构种类之间,并且 coevolution 如何通过交往网络在横向间的组织生物多样性”,汤普森说。 “这些实验是在实际转换该原理的一个步骤到对自然人口的预计分析”。
实验在实验室里使用一个简化的系统测试这个原理的预测。 大肠埃希氏菌细菌和噬菌体 T7 基本的 coevolutionary 动力是著名的。 当 T7 介绍给大肠埃希氏菌的人口时,细菌很快演变对病毒的阻力。 病毒,反过来,演变攻击抗性细菌,然后细菌能演变阻力的第二个级别对病毒的更加有力的表单的。
根据 Bohannan,他们提供和他们的相对简单的微生物实验系统变得日益普遍在生态方面,由于一部分对程度控制。 “Coevolutionary 更改在这些社区迅速地发生,并且可以容易地被检测。 此外,强调这些 coevolutionary 更改的基因是已知,并且可访问对研究”, Bohannan 说。
Forde 设置了细菌和病毒的微生物社区用不同的营养级别在一系列的 chemostats--提供营养素和氧气并且把转移的玻璃文化管浪费。 在一套 chemostats 社区依然是与互相查出。 在另一集, Forde 周期性地做在社区之间的一系列的调用,充分吮吸移管细菌和病毒从一 chemostat 和添加它到下一个,等等在这条线路下。 她周期性地也分析了细菌和病毒的人口在每个社区。
“我在实验室里创建了分割的横向用生长用不同的当地环境的微生物的社区,我然后查看什么发生,当片段查出时,并且,当有在片段之间时的基因流”, Forde 随着时间的推移说。