Co jest nie tak z tą bakterią? Jej ewolucja jest… niemożliwa!

Jezioro Mendota w Wisconsin to miejsce, gdzie zimą skuwa je lód, a w lecie wesoło hasają sobie glony. Jest tam jednak coś jeszcze. Badania naukowców z University of Texas w Austin wskazują, iż tamtejsze bakterie wchodzą w cykliczne „pętle ewolucyjne”, co zaskoczyło badaczy z całego świata.

To trochę tak, jakby bakteria od wiosny do lata sobie ewoluowała, a od jesieni aż do zimy… postanawiała „przewinąć” ów proces do stanu początkowego — jak na kasecie. Taki właśnie obraz najlepiej oddaje ewolucję bakterii w jeziorze Mendota. Zespół badawczy przeanalizował 471 próbek mikroorganizmów zebranych w ciągu 20 lat, odkrywając, iż tysiące gatunków ewoluowały i cofały owe zmiany w rytm pór roku.

Co ciekawe, u 80% badanych bakterii zaobserwowano powtarzalne, sezonowe zmiany genetyczne. Aby zrozumieć, co dzieje się z genami, należy poskładać to w logiczną całość. Kod genetyczny, to nic innego, jak właśnie informacje, które z biegiem czasu są przepisywane / nadpisywane, dodaje się do nich nowe komponenty. Natomiast w tym przypadku zmiany — owszem — zachodzą. Tyle iż natura postanawia wrócić do „kopii zapasowej” z przeszłości w miesiącach zimnych.

Kiedy natura stawia wyzwania

Czytaj dalej poniżej

Rok 2012 okazał się przełomowy dla ekosystemu jeziora. Wyjątkowo gorące i suche lato zmniejszyło ilość glonów produkujących azot, co wywołało spore zmiany w genach odpowiedzialnych za metabolizm azotu u bakterii. Gwałtowne zmiany klimatyczne mogą wpływać na dynamikę mikroświata. Dowody na to, iż klimat szaleje znajdujemy na każdym kroku i choćby tak małe organizmy, jak bakterie mówią to nam wręcz dobitnie.

Zmiany klimatu, coraz częstsze ekstremalne zjawiska pogodowe, zmuszają mikroby do szybkiej adaptacji. Badanie jeziora Mendota pozwalają zbadać reakcje mikrobów na globalne ocieplenie.

Dwa procesy, jeden powód

Otrzymujemy namacalny dowód na skrzyżowanie się dwóch kwestii: ekologii i ewolucji — są to ściśle ze sobą powiązane procesy. Wiedza o tym, które szczepy bakterii dominują w określonych warunkach, może pomóc naukowcom przewidywać, jak jeziora pochłaniają węgiel i jak te procesy wpływają na lokalne łańcuchy pokarmowe.

Małe, niepozorne organizmy odgrywają ogromną rolę w funkcjonowaniu ekosystemów wodnych jako reducenci i bardzo mocno reagują na wszelkie krytyczne zmiany, wciąż adaptując się do dynamicznie zmieniających się warunków.

Mikroświat, a klimat

Mikroby w jeziorze Mendota zaskakują możliwościami adaptacji i mechanizmem, który dziwi badaczy. Stanowią również kolejny dowód na to, iż najmniejsze organizmy mają ogromny wpływ zarówno na lokalne, jak i globalne procesy ekologiczne. Zmieniający się klimat to poważny problem i dzięki badaniom możemy obserwować, jak natura reaguje na te zmiany – i jak możemy ją w owych procesach wspierać. Ludzka działalność na świecie mocno wpływa na całe ekosystemy i najpewniej nigdy od tego w pełni nie uciekniemy. Jednak dzięki takim opracowaniom, jesteśmy w stanie lepiej na owe wyzwania reagować — i to bardzo się liczy.