生物谷報道:即將出版的《Physiological and Biochemical Zoology》(PBZ)雜志中,一篇匯集進化和人工選擇頂尖實驗研究的文章,,對弄清生物體適應(yīng)環(huán)境條件改變和波動的機制提供了重要參考,。
《PBZ》雜志主編James Hicks博士解釋發(fā)表此篇文章的原因:實驗進化這種令人激動的途徑幫助科學(xué)家研究進化的基本機制,比同時代實驗室技術(shù)到來的早?,F(xiàn)在研究人員可以通過選擇變化迅速的生物體如果蠅或E.coli,,隨著進化變化的出現(xiàn)對其進行研究,,。這種優(yōu)勢幫助科學(xué)家研究變化出現(xiàn)的原因以及變化對生物體個體生理學(xué)或全部種群的影響,。
E.coli可能在相對中性酸性環(huán)境中生活了成百上千代,在入侵新宿主時短暫暴露于極酸的胃環(huán)境或者偏堿性小腸,。隨著現(xiàn)代污水處理(或不正確操作),,細菌在感染新宿主之前也許會接觸pH接近8.0的海洋環(huán)境。
為了探清E.coli適應(yīng)不同環(huán)境條件的機制,,研究人員對4組細菌進行觀察,。一組暴露于恒定的酸性環(huán)境(Ph5.3),另一組暴露于恒定堿性環(huán)境(pH7.8),,第三組暴露于pH隨機變動的環(huán)境,,第四組暴露于pH每日在酸性和堿性間循環(huán)變動的環(huán)境。至少1000代后,,研究人員將各組的后代暴露于酸性或堿性環(huán)境,。結(jié)果發(fā)現(xiàn)整個周期都暴露于酸性或者堿性環(huán)境的細菌組特化——當(dāng)轉(zhuǎn)移到它們偏愛的環(huán)境中時呈現(xiàn)出明顯的適切性(fitness)。相反,,進化于pH不斷變化環(huán)境中的細菌具有多面適切性形式,,沒有一組在任何環(huán)境中有明顯的適應(yīng)性丟失現(xiàn)象。有趣的是,,研究人員還發(fā)現(xiàn)多面手在任何測試pH水平都沒有明顯的損失,,“總之,這些對比說明萬事通也許至少精通某些方面。”
作者說不同pH體制中各組適應(yīng)的復(fù)雜形式如此不同,,揭示了適應(yīng)變化pH復(fù)雜進化中的首要經(jīng)驗特征(first empirical characterization),,下一步研究包括用這種實驗進化系統(tǒng)研究E.coli進化出適應(yīng)海岸生態(tài)系統(tǒng)或人類宿主的途徑。