Озеро Мендота у Вісконсіні трансформується через зміну сезонів: взимку вкривається льодом, а влітку водоростями. У новому дослідженні вчені вивчили озеро і виявили в ньому організм, що застряг в еволюційних петлях через циклічні зрушення клімату, пише Science Alert..

Нове дослідження було проведено командою з Техаського університету в Остіні. У ході дослідження вчені проаналізували 471 зразок мікробів озера, зібраних за два десятиліття, а потім вивчили генетичні зміни всередині видів та між ними з плином часу.

У Фокус. Технології з'явився власний Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та захоплюючі новини зі світу науки!

Дані показали, що тисячі видів бактерій еволюціонують протягом поколінь, а потім повертаються майже до ідентичного стану у міру зміни сезонів.. Оскільки мікроби насправді живуть лише кілька днів, йдеться про генетичну еволюцію, яка перетинає тисячі поколінь протягом одного року..

За словами співавтора дослідження, морського вченого з Техаського університету в Остіні Бретта Бейкера, ці цикли повторювалися з року в рік. З 2855 вивчених бактеріальних геномів циклічні сезонні зміни було виявлено у 80% з них. Автори дослідження також зазначають, що отримані ними дані насправді повністю змінюють наше розуміння того, як мікробні спільноти змінюють згодом.. Більше того, вчені вважають, що нові дані також багато розкажуть про мікробну екологію та еволюцію в природі.

Аналіз вчених показав, що в міру зміни умов навколишнього середовища різні штами бактерій змогли процвітати і врешті-решт стали домінуючими, посилюючи позиції інших штамів, коли пори року змінювалися.. Близько 20% вивчених видів також показали стійкішу модель генетичних змін, яка охоплює десятиліття.

Ця поведінка особливо помітна у 2012 році, коли озеро пережило спекотніше та посушливіше літо. Автори дослідження помітили суттєве зрушення в генах, що керують азотним метаболізмом бактерій у той період. Передбачається, що це сталося через нижчий рівень водоростей, що виробляють азот.

Команда також використала суперкомп'ютер, що допомогло їм значно прискорити процес.. Вчені зібрали метагеноми з кожного зразка води, що дозволило їм ретельно вивчити ДНК генетичних послідовностей фрагментів ДНК з часом.

За словами співавтора дослідження, мікробіолога Робіна Ровера з Техаського університету, результати їх з колегами роботи показують, що екологія та еволюція, ймовірно, йдуть пліч-о-пліч, а не діють окремо. Автори дослідження також зазначають, що це важливе відкриття, особливо коли йдеться про вивчення Землі, яка продовжує нагріватися..

Знання того, які штами бактерій домінуватимуть, допомагає вченим зрозуміти, скільки вуглецю можуть поглинути озера і як водні харчові ланцюги можуть постраждати через адаптацію до більш теплих сезонів.. Це знання особливо важливе в умовах зміни клімату, яке поступово зміщує пори року та змінює середні температури, а також викликає екстремальні погодні явища..

Раніше Фокус писав про те, що вчені вважають, що еволюція зовсім не така випадкова, як вважалося.