За 15 лет бактерии превратились в новый вид

В течение 25 лет ученые проводят эксперимент с бактериями, который дал возможность специалистам проследить, каким образом генетические изменения накапливаются и  приводят к появлению нового вида.

В 1988 году Ричард Ленски из университета штата Мичиган в Ист-Лансинге вместе со своими коллегами поместил 12 популяций кишечной палочки в пробирки, где находилась глюкоза и другие питательные вещества. Ученые начали наблюдение за их эволюцией. Один из наиболее громких результатов эксперимента был получен учеными в 2003 году, на 31,5-тысячном поколении бактерий.

Исследователи обнаружили, что в одной из пробирок бактерии обзавелись новой способностью - питаться цитратами, представленными солями и эфирами лимонной кислоты. По этой причине они стали размножаться гораздо активнее, чем остальные бактерии. Как правило, кишечные палочки не способны питаться цитратами. Поэтому эти бактерии считаются новым видом.

Джеффри Баррик из университета Техаса в Остине с группой ученых разработал комбинацию техник анализа генома для выявления мутаций, которые поспособствовали появлению нового вида. Среди более 70 генетических изменений исследователи нашли две критически важных мутации. Первая позволила бактериям усваивать цитраты, но это не привело к большому росту популяции, так как они не имели возможности питаться только цитратами, а имели зависимость и от глюкозы.

Новая мутация наблюдалась среди бактерий 1,5 тысячи поколений, то есть 225 дней, пока в геноме не произошло очередное изменение, позволившее им съедать всю глюкозу в растворе и переходить на цитраты. Генетические изменения вызвали взрывной рост нового вида бактерий.

"Эффект этой (второй) мутации показывает, что совершенствование появившегося признака может быть так же важно для его успеха, как более ранние мутации или условия окружающей среды, которые изначально привели к его появлению", — рассказали авторы исследования.