Forskare som studerar den evolutions- dynamiken av bakterier och virus, i att bubbla glass rör, har bekräftat en evolutions- teori av centralbetydelse till ekologer som studerar mer förtrogen vänfloror och fauna i det wild.
Teorin förutsäger hur rörelsen av individer mellan olika befolkningar av en evolutions- ändring för artpåverkan i de befolkningar, bestämt med hänsyn till coevolutionary växelverkan mellan art.
Detta är ett viktigt utfärdar i överenskommelse som det långsiktigt verkställer av den ökande splittringen av naturliga människaaktiviteter för livsmiljöer tack vare. Många ekologer tror, att splittring av det naturligt landskap, genom att avskilja gemenskaper av organismer, som hade förbundits, har det potentiellt som förändrar det evolutions-, bearbetar det möjliggör organismer för att anpassa till den ändrande lokalen villkorar. Denna studie ger bevisar hårt för att stötta som beskådar.
Studien som publiceras i Oktober 14, utfärdar av föra journal överNaturen, sett coevolutionen av en allmänningtyp av bakterier, Escherichia Coli och en virus, som smittar den som kallas bacteriophagen T7. Forskarna var kompetent att spåra anpassningar, som uppstod i båda bakterier och virusbefolkningar, och visar att mönstra av anpassningar berodde på både miljön som organismerna växte och spridningen i av gener mellan olika befolkningar.
Ekologer använder benämna ”genflöde” för att beskriva spridningen av genetiska variants som medföljer förehavanden av individer. Denna studie ger första riktar empiriskt bevisar att genflöde över ett heterogent landskap kan förändra dynamiken av coevolutionen.
”Vid arbetet med microbes, som går till och med omkring tio utvecklingar per dag i laboratoriumet, var vi kompetent att spåra evolutions- ändringar till och med tid, och svaret ifrågasätter, att föregående ht endast tilltalat teoretiskt,”, sade Samantha Forde, en postdoctoral forskare på Universitetar av Kalifornien, Santa Cruz, och den första författare av det pappers-.
Fordes coauthors är John Thompson, professor av ekologi och evolutions- biologi på UCSC och den mikrobiella ekologen Brendan Bohannan av Stanford-Universiteten. Forde förade studien som en postdoctoral forskare i Bohannans labb på Stanford.
Enligt Thompson är historien av evolution och differentieringen av liv på Jord grundläggande en historia av evolutionen av artväxelverkan eller coevolutionen. Thompson är en ledande förespråkare av den geografiska mosaikteorin av coevolutionen, som betonar att varje arten är en samling av genetiskt distinkt befolkningar som anknytas across landskap och att resultera i komplexa geografiska mosaik av artväxelverkan som kan evolve olikt i olika lägen.
”Har Vi en nätt fast teoretisk ram för att förklara coevolutionary växelverkan mellan art, och, hur coevolutionen organiserar, knyter kontakt biodiversity igenom av växelverkan across landskap,”, sade Thompson. ”Är Dessa experiment ett kliver, i översättning faktiskt av den teori in i predictive analyser av naturliga befolkningar.”,
Experimenten använde ett förenklat system i laboratoriumet för att testa förutsägelsearna av teorin. Den grundläggande coevolutionary dynamiken av Escherichia Coli bakterier och bacteriophagen T7 är välkänd. När T7 introduceras till en befolkning av Escherichia Coli, evolve bakterierna snart motstånd till viruset. Viruset, evolves i sin tur för att anfalla de resistent bakterierna, och därefter är bakterierna kompetent att evolve en understödja som är jämn av motstånd till det mer potent, bildar av viruset.
Enligt Bohannan har mikrobiella experimentella system blivit mer och mer populära i ekologi, rakt i del till graden av kontrollera dem erbjuder och deras släktingenkelhet. ”Händer kan Coevolutionary ändring snabbt i dessa gemenskaper och lätt avkännas. Dessutom är de bakomliggande generna dessa coevolutionary ändringar bekant, och tillgängligt till studien,”, sade Bohannan.
Forde ställer in mikrobiella gemenskaper av bakterier, och virus med olikt närande jämnar i en serie av chemostats--glass kulturrör som ger nutrients och syre och suger upp genom hävert av avfalls. I en uppsättning av chemostats återstod gemenskaperna isolerade från en another. I en annan uppsättning besegrar Forde som periodvis göras en serie av överföringar mellan gemenskaper som mycket suger upp en pipette av bakterier och virus från en chemostat och tillfogar den till den nästa, och så vidare fodra. Hon också analyserade periodvis befolkningarna av bakterier och virus i varje gemenskap.
”Skapade Jag i laboratoriumet som ett splittrat landskap med gemenskaper av microbes som växer i olika lokalmiljöer, och därefter såg Jag vad händer, när fragmenten isoleras, och när det finns genflöde mellan fragment,” Forde sade med tiden.