Compreender como e por que ocorre a diversificação é importante para entender por que há tantas espécies na Terra. Em um novo estudo publicado em 19 de fevereiro na revista de acesso aberto PLoS Biology, os pesquisadores mostram que, semelhantes ou mesmo idênticas-mutações podem ocorrer durante a diversificação em populações completamente separadas de E. coli evoluindo em ambientes diferentes ao longo de mais de mil gerações. A evolução, por conseguinte, pode ser surpreendentemente previsíveis.
O experimento, realizado por Matthew Herron, professor assistente de pesquisa na Universidade de Montana, e Michael Doebeli Professor da Universidade de British Columbia , envolveu três diferentes populações debactérias . No início da experiência, cada população consistia de generalistas que competem por duas fontes diferentes de carbono dietético (glucose e acetato), mas depois de 1200 gerações que tinham evoluído em dois tipos coexistentes cada um com uma fisiologia especializada e adaptada a uma das fontes de carbono.Herron e Doebeli foram capazes de sequenciar os genomas de populações de bactérias congeladas a 16 pontos diferentes durante sua evolução, e descobriu uma quantidade surpreendente de semelhança em sua evolução.
"Em todos os três populações que parece ser mais ou menos o mesmo conjunto de núcleo de genes que causam os dois fenótipos que vemos", Herron disse. "Em alguns casos, é ainda exatamente o mesmomudança genética . "
Os recentes avanços na tecnologia de seqüenciamento permitiu Herron e Doebeli a seqüência de um grande número de genomas bacterianos e fornecer evidências de que há previsibilidade na diversidade evolutiva.Qualquer processo evolutivo é uma combinação de processos previsíveis e imprevisíveis com mutações aleatórias, mas vendo as mesmas alterações genéticas em populações diferentes, mostrou que a seleção pode ser determinista.
"Há cerca de 4,5 milhões de nucleotídeos do genoma de E. coli", disse ele. "Encontrar em quatro casos que a mudança exatamente o mesmo tinha acontecido de forma independente em diferentes populações era intrigante." Herron e Doebeli argumentar que uma forma particular de seleção negativa freqüência dependência desempenha um papel importante na condução de diversificação. Quando as bactérias são especialistas glicose ou especialistas de acetato, uma maior densidade de um tipo vai significar menos recursos para esse tipo, assim bactérias especializadas no recurso alternativa será em vantagem.
"Nós pensamos que é provável que algum tipo de freqüência negativa dependência de algum tipo de tipo raro vantagem é importante em muitos casos de diversificação, especialmente quando não há isolamento geográfico", disse Herron.
Com o avanço da tecnologia, Herron acredita que experiências semelhantes em organismos maiores em breve será possível. Alguns exemplos de diversificação sem isolamento geográfico são conhecidas em plantas e animais, mas ainda não se sabe se os processos evolutivos subjacentes são semelhantes aos de bactérias.
Para mais informações: PLoS Biol 11 (2): e1001490. doi: 10.1371/journal.pbio.1001490 Jornal de referência:PLoS Biology
O Galaxy Diário via Public Library of Science
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