Биологи открыли важную веху в эволюции бактерий
Logo
Cover

Специалисты MIT разработали надежный метод датировки определенной группы бактерий. Теперь ученые смогут понять, когда в ходе эволюции возникали важные группы бактерий и по какой причине.

Бактерии адаптировались к жизни в любых условиях, но в отличие от растений и животных, они оставляют после себя исчезающе мало ископаемых следов — сложно понять, когда развивалась определенная группа бактерий. Специалисты MIT утверждают, что преодолели эту сложность и разработали надежный метод датировки определенной группы бактерий. Теперь ученые смогут понять, когда в ходе эволюции возникали важные группы бактерий и какие перемены могли привести к этим изменениям, рассказывает MIT News.

В статье, вышедшей в журнале BMC Evolutionary Biology, исследователи из MIT описали новый метод датировки бактерий. С его помощью они пришли к выводу, что около 450 — 350 миллионов лет назад, во время палеозойской эры, несколько крупных групп почвенных бактерий приобрели специфический ген, который позволил им разрушать хитин и использовать его продукты для роста.

Для этого ученые MIT секвенировали геном тысяч организмов и идентифицировали ген хитиназы, который есть у некоторых бактерий и у большинства грибов. Затем они применили алгоритмы для создания дерева всех видов, обладающих этим геном, и показали их взаимоотношения на основе мутаций в их геноме.

После применили подход молекулярных часов, чтобы определить относительное время, в которое каждый вид бактерий обладал хитиназами, полученными от предшественников.  

Эта эволюционная адаптация в бактериях могла быть вызвана значительным сдвигом в окружающей среде. Примерно в то время членистоногие, такие как ранние пауки, насекомые и многоножки, начали выходить из океана на сушу. Умножаясь в числе и разнообразии, они отбрасывали хитин, создавая более богатую почвенную среду и новые возможности для бактерий — в особенности для тех, которые обладали тем самым геном.

Отслеживая определенные гены в бактериях, ученые могут лучше понять не только эволюцию микробов, но и раннюю историю животных.

«Этот результат подкрепляет идею о том, что группы микробов имеют тенденцию приобретать гены для использования ресурсов, как только они становятся доступными в природе, — отмечает профессор Грегори Фурнье. — В принципе, этот подход может применяться для датировки множества других групп микробов».

Стартовавший в прошлом году проект Earth BioGenome обещает секвенировать геном всех известных науке животных, растений и грибов — в общей сложности 1,5 млн видов. На выполнение этой грандиозной задачи уйдет 10 лет и $5 млрд.