確定不同微生物群體年齡的突破
包括布里斯托大學在內(nèi)的國際科學家團隊通過創(chuàng)造研究微生物群落時間和共同進化的新技術,在我們了解地球上前四分之三的生命方面取得了重大突破。
為了了解過去,古生物學家轉(zhuǎn)向化石記錄?;某霈F(xiàn),豐度和多樣性為動物和植物群的進化歷史提供了一個窗口,將它們錨定在絕對的地質(zhì)時期。
但化石記錄對微生物,單細胞生命幾乎沒有任何好處。微生物很少化石,除了一些明顯的例外,可用的化石太模糊,無法揭示哪些群體在特定時間已經(jīng)存在。
對于進化史的學生來說,這是一個主要問題,因為幾乎所有生命的遺傳,生物化學和代謝多樣性都是微生物 - 無論是現(xiàn)在還是遙遠的過去。
雖然大多數(shù)微生物肉眼看不見,但它們在回收養(yǎng)分,產(chǎn)生我們需要呼吸的氧氣以及維持全球生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性方面的集體行動是不可忽視的。
過去,微生物優(yōu)勢甚至更高。目前存在的最常見的大型多細胞生命形式群體,動物,植物和真菌,在進化方面是相對較新的,在過去的五十億年左右發(fā)展。
今天發(fā)表在“自然生態(tài)學與進化”雜志上的這項研究是國際合作的成果,包括法國里昂的CNRS,匈牙利布達佩斯的EötvösLoránd大學和布里斯托爾的生物科學學院的研究人員。
在其中,研究人員開發(fā)了一種新的方法來計算微生物群的相對年齡 - 哪個譜系首先進化,后來出現(xiàn)?
該方法不是使用化石棗,而是通過觀察古代微生物之間水平基因轉(zhuǎn)移的事件,通過研究其現(xiàn)代后代的基因組來檢測。
水平基因轉(zhuǎn)移是許多微生物用來從生活在同一棲息地的其他細胞中獲取新基因的過程,它是抗生素抗性快速傳播的基礎,但也是微生物適應新生態(tài)位的更普遍的方式。
來自布里斯托爾的該研究的共同作者之一湯姆威廉姆斯博士說:“該方法的關鍵是從一個譜系到另一個譜系的基因轉(zhuǎn)移意味著樹的這兩個分支必須在大致相同的時間存在:特別是,水平轉(zhuǎn)移基因的接受者必須與供體譜系的年齡相同或更年輕。
“通過系統(tǒng)地掃描現(xiàn)代基因組中的古代基因轉(zhuǎn)移,我們獲得了一組相對年齡限制,這些限制結(jié)合起來提供了關于不同微生物群體相對年齡的豐富信息。”
這些結(jié)果為幾個沒有可靠化石證據(jù)的微生物群提供了首次排序,其中包括古細菌 - 細胞生命的兩個主要譜系之一。
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