Международная группа ученых под руководством Ричарда Ленски (Richard Lenski) из Университета штата Мичиган в США опровергла общепринятую гипотезу, согласно которой эволюция прекращается, если вид максимально приспособлен к окружающей среде, то есть достиг эволюционного оптимума. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature.
Поскольку наблюдать за эволюцией крупных организмов, в том числе человека, практически невозможно из-за относительно медленных темпов смены поколений, удобным объектом для исследований являются микроорганизмы. В долговременном эксперименте Ленски, который начался в 1988 году, используются колонии кишечной палочки (Escherichia coli), которая размножается настолько быстро, что эволюционные изменения становятся заметны за несколько десятков лет.
Ленски взял штамм Bc251, который в рамках исследования назывался «предковым». Из него сделали 12 отдельных популяций, которые размножались в искусственных условиях, при этом каждый день часть бактерий переносилась на свежую питательную среду с дефицитом глюкозы. Через каждые 75 дней (за это время сменялось примерно 500 поколений) бактерии замораживались в глицерине для дальнейших исследований.
На сегодняшний день в лаборатории Ленски сменилось около 68 тысяч поколений кишечной палочки. За это время бактерии обзавелись мутациями, которые повышали их приспособленность к среде. Клетки стали крупнее, начали быстрее усваивать питательные вещества и размножаться. В некоторых популяций мутации стали возникать быстрее, а в одной из колоний микроорганизмы научились потреблять цитрат.
Исследователи также обнаружили, что рост приспособленности к условиям среды у бактерий не прекратился, хотя и замедлился во всех 12 популяциях, что свидетельствует о достижении микроорганизмами эволюционного оптимума. Ученые выявили, что в клетках продолжают протекать различные генетические процессы, приводящие к появлению новых адаптаций. Сделанные специалистами вывод справедлив не только для бактерий, но и для всех организмов, включая человека.
