學習細菌和病毒的演變動力研究員在起泡的玻璃管確認了中央重要性的演變原理對學習更加熟悉的植物群和動物區系在通配的生態學家。
這個原理預測單個的移動種類的區別人口的之間如何影響在那些人口上的演變變化,特別地關於種類之間的 coevolutionary 交往。
這是在瞭解自然生態環境的增長的分段存儲的長期作用的一個重要問題由於人類活動。 許多生態學家相信自然橫向的分段存儲,通過分隔被連接有機體的社區,有潛在修改使有機體適應更改局部情況的調優過程。 此研究提供真憑實據支持該視圖。
這個研究,發布在日記帳本質的 10月 14日問題,查看細菌、大腸埃希氏菌和病毒的一個公用類型的 coevolution 傳染它,稱噬菌體 T7。 研究員能跟蹤在兩細菌和病毒群出現的適應并且向顯示適應的模式取決於有機體增長和基因傳播區別人口之間的環境。
生態學家使用這個用語 「基因流」描述隨附於單個的移動基因變形的傳播。 此研究提供第一直接實驗證據在異種橫向間的基因流可能修改 coevolution 動力。
「通過與審閱大約每天的十生成在實驗室裡的微生物一起使用,我們能通過時間跟蹤演變更改,并且回答理論上只以前提出了的問題」,博士後說薩曼塔 Forde,加州大學的、聖克魯斯和本文的第一個作者。
Forde 的共同執筆者是約翰湯普森,生態和進化生物學教授在 UCSC 和微生物生態學家布倫丹 Bohannan 斯坦福大學。 Forde 進行了研究作為博士後在 Bohannan 的實驗室在斯坦福。
根據湯普森,演變和生活的多樣化的歷史記錄在地球上的基本上是種類交往的演變的歷史記錄或者 coevolution。 湯普森是 coevolution 的地理鑲嵌說的一個主導的擁護者,強調每個種類是在橫向間被鏈接基因上明顯的人口的一收集,造成的種類交往複雜地理馬賽克可能用不同的地點不同地演變。
「我們有解釋的 coevolutionary 交往一個相當固定的理論上的結構種類之間,并且 coevolution 如何通過交往網絡在橫向間的組織生物多樣性」,湯普森說。 「這些實驗是在實際轉換該原理的一個步驟到對自然人口的預計分析」。
實驗在實驗室裡使用一個簡化的系統測試這個原理的預測。 大腸埃希氏菌細菌和噬菌體 T7 基本的 coevolutionary 動力是著名的。 當 T7 介紹給大腸埃希氏菌的人口時,細菌很快演變對病毒的阻力。 病毒,反過來,演變攻擊抗性細菌,然後細菌能演變阻力的第二個級別對病毒的更加有力的表單的。
根據 Bohannan,他們提供和他們的相對簡單的微生物實驗系統變得日益普遍在生態方面,由於一部分對程度控制。 「Coevolutionary 更改在這些社區迅速地發生,并且可以容易地被檢測。 此外,強調這些 coevolutionary 更改的基因是已知,并且可訪問對研究」, Bohannan 說。
Forde 設置了細菌和病毒的微生物社區用不同的營養級別在一系列的 chemostats--提供營養素和氧氣并且把轉移的玻璃文化管浪費。 在一套 chemostats 社區依然是與互相查出。 在另一集, Forde 週期性地做在社區之間的一系列的調用,充分吮吸移管細菌和病毒從一 chemostat 和添加它到下一個,等等在這條線路下。 她週期性地也分析了細菌和病毒的人口在每個社區。
「我在實驗室裡創建了分割的橫向用生長用不同的當地環境的微生物的社區,我然後查看什麼發生,當片段查出時,并且,當有在片段之間時的基因流」, Forde 隨著時間的推移說。