文章图片
文章图片
为了能更好的研究外太空 ， 研究人员首先估计了在各种环境中发现的原核生物和病毒的数量 ， 例如海洋和湖泊、 泥土、和人体肠道 ， 作为参考 ， 目前对海底的最新估计是地球上每个人有 1000 万万亿个微生物 。 迫切需要从种群角度理解微生物学的观点 ， 最终的基因转移可能是适应过程 。 更复杂的是 ， 原核生物及其寄生病毒有可能出国旅行 ， 使遗传资源全球化 。 在像我们这样的盖亚地球上 ， 只要存在在任何小裂缝或水域维持生计的可能性 ， 即使不能保证 ， 也有可能找到适应性遗传资源 。 在过去的二十年里 ， 一些科学活动已经 ， 开始对微生物世界提供适应的机制 ， 以及我们对原核生物多样性进化的理解产生影响 。 它们直接关系到前向污染的生存机会 。
1988 年 2 月 24 日 ， 研究人员开始了一项实验性进化研究 ， 使用了 12 个基因相同的大肠杆菌群 ， 这些大肠杆菌群仅无性繁殖 ， 想法是每天对每个种群进行采样 ， 并在新鲜培养基中接种前一天的人口 。 实验仍在跟踪中 ， 种群在 2010 年 2 月达到了 50000 代的里程碑 。 在不同的点上 ， 已经对进化轨迹进行了分析 。 具体来说 ， 所解决的问题是了解进化速率如何随时间变化 ， 在相同环境中可重复的进化事件如何 ， 以及表型变化如何反映在基因型中 。
【对于外太空的细菌群落，人们需要了解群落内的多样性】
迄今为止这个优雅实验的结果 ， 每个种群被认为在前 20000 代中产生了数亿个突变 ， 但估计每个种群中只有 10 到 20 个有益突变被固定 ， 总点突变不到 100 个是固定的 。 在 三万一千 到三万一千五代之间 ， 一个种群进化出了一种使用柠檬酸盐的变体 ， 并且有证据表明这种能力可以从该谱系的早期时间点重新进化 ， 在每万亿个细胞的发生率 。相关人员解释了这一点 ， 即“历史偶然性可以对进化过程产生深远而持久的影响” 。
这些实验无疑证明点突变在纯文化环境中提供了适应潜力 ， 总而言之 ， 我们注意到 ， 要使突变在人群中变得固定 ， 它需要数万代和数万亿个细胞以及进行实验所需的营养物质 。 一旦生物信息学进入该领域 ， 微生物学界就会努力通过它们在环境中的行为来识别细菌物种或生态型 。 这似乎是明智的 ， 因为原核生物中的有机体身份部分是历史继承 ， 部分是水平的 。 我们接受了这样一个事实 ， 即多样性是由水平基因转移迅速引发的 ， 并且无处不在 。
即使提供适应性创新的遗传机制是借用的 ， 但对于微生物来说 ， 这表明了该生物体在其环境中的作用 。 这一点很重要 ， 因为即使种群生物学的原则与没有障碍的实体不能很好地结合 ， 可以在经典意义上精确地定义物种 ， 但对于细菌来说 ， 它有助于我们识别特定环境中的群落成员的能力 。
对于细菌群落 ， 人们需要了解群落内的多样性、整个群落以及更广泛的环境本身 ， 每个人都必须以商品的方式提供什么和挑战 ， 对于社区中的每个人 ， 必须利用社区内和社区间的环境来维持生长和繁殖 ， 同时适应 ， 在这些考虑下 ， 微生物种群生物学取得了一些不错的进展 。
推荐阅读
- ?将天体生物学构建为科学的发展历史
- 空间站为何只在400公里的高度飞，不再飞得高点呢？
- 已发现24颗适宜人类居住的星球！什么科技可带领我们飞离太阳系？
- 还敢动中国空间站？太空刮过一阵“风”，美国40颗卫星全部报废
- ?太空钻井的取芯和研磨工具
- ?太空金星钻的采样、钻探和分配系统
- 15个你不知道的冷知识，现在一次搜索比美国登月计划的算力还多？
- 我的世界：被生物讨厌的恶地，不是群系限制，而是特性作祟
- NASA新实验有意让火焰在飞船中燃烧，只因为太空中的火焰更危险