Ny opdagelse udfordrer den længe bevarede evolutionsteori

Monash-forskere, der er involveret i et af verdens længste evolutionære eksperimenter, har debunked en etableret teori med en undersøgelse, der giver en 'højopløselig' opfattelse af tilpasningens molekylære detaljer.

Mange af de udfordringer, verden står over for i dag, er resultatet af evolutionære processer.

"Kræft er en voksende gruppe af celler i din krop, antibiotikaresistens er resultatet af bakterier, der tilpasser sig brugen af ​​antibiotika, og klimaforandringer tvinger hele økosystemer til at tilpasse sig eller dø, "sagde forfatterens medlederforfatter Dr. Mike McDonald, fra Monash School of Biological Sciences.

"Et stort mål for moderne evolutionær biologi er at være i stand til at forudsige eller forudse evolutionære ændringer, " han sagde.

"Vores undersøgelse, udgivet i Natur , giver et billede i høj opløsning af tilpasningens molekylære detaljer over betydelige evolutionære tidsskalaer.

"Den indsigt, vi giver i satsen, gentagelighed, og molekylært tilpasningsgrundlag vil bidrage til en bedre forståelse af disse evolutionære processer og udfordringer. "

Dr McDonald, en nylig ARC Future Fellow, har specialiseret sig i tilpasningens genetik. For at udforske dette område formerer Dr. McDonald's laboratorier populationer af gær og andre mikrober som E.coli i tusinder af generationer i en række forskellige laboratoriemiljøer.

Dr. McDonald har været involveret i 'E.coli long-term evolution experiment'-et igangværende eksperimentelt evolutionært studie nu i sit 30. år ledet af Richard Lenksi. Denne undersøgelse har fulgt de genetiske ændringer i 12 oprindeligt identiske E.coli -populationer.

"Lenski -undersøgelsen er det længst kørende mikrobielle evolutionseksperiment med mere end 67, 000 generationer af E.coli, hvilket svarer til over en million års menneskelig udvikling, "Sagde McDonald.

"I vores undersøgelse fandt vi ud af, at selvom E. coli -populationerne i vores eksperiment har udviklet sig i et meget simpelt miljø i lang tid, de tilpasser sig stadig til deres omgivelser.

"Med andre ord bliver pasformen bedre.

"Men den etablerede teori fortæller os, at tilpasningen burde være stoppet nu, da der skulle være en" fitness -top "", som E.coli nu skulle have nået - og vores arbejde viser, at dette ikke er tilfældet. "

Ifølge Dr. McDonald, en forklaring er, at efterhånden som E. coli udvikler sig, de ændrer det miljø, de vokser i. Denne ændring i miljøet driver derefter yderligere udvikling, så befolkningerne aldrig må stoppe med at tilpasse sig.

I sit studie, forskere foretog genom -sekventering, der tillod dem at spore over 33, 000 mutationer for 61, 000 generationers evolution, give dem den nødvendige løsning.

"Dette gav os også et omfattende overblik over, hvor gentagelig tilpasning er, og hvordan tilfældige effekter kan påvirke evolutionens resultater, "Sagde McDonald.