Nieuw onderzoek heeft aangetoond dat een groep bacteriën overleeft door chemische reacties veroorzaakt door
‘De ontdekking laat zien dat dit wel het geval moet zijnzijn voorzichtig met het maken van aannames over de snelheid van de evolutie en hoe we de levensboom interpreteren, zegt Eric Beckcraft, hoofdauteur van het artikel. “Dit zal het moeilijk maken om betrouwbare moleculaire tijdlijnen vast te stellen.”
Becraft, nu assistent-professor biologie aan de Universiteit van North Alabama, voltooide het onderzoek als onderdeel van zijn doctoraatswerk in het laboratorium van Bigelow en publiceerde het onlangs in het tijdschriftISMEuitgeverij Nature.
Candidatus Desulforudis audaxviator-bacteriënvoor het eerst ontdekt in 2008 door een groep wetenschappers onder leiding van Tallis Onstott, co-auteur van een nieuwe studie. Ze werden gevonden in een Zuid-Afrikaanse goudmijn, bijna drie kilometer van het aardoppervlak. Daar krijgen ze de energie die ze nodig hebben als gevolg van chemische reacties veroorzaakt door het natuurlijke radioactieve verval van mineralen. Ze leven in met water gevulde holtes in rotsen in een volledig onafhankelijk ecosysteem, vrij van zonlicht of andere organismen.
Vanwege hun unieke biologie en isolatie, de auteursnieuw onderzoek wilde begrijpen hoe bacteriën evolueerden. Ze onderzochten andere milieumonsters diep onder de grond en vonden Candidatus Desulforudis audaxviator in Siberië en Death Valley in Californië, evenals in verschillende mijnen in Zuid-Afrika. Elke omgeving was chemisch anders. Dit gaf wetenschappers een unieke kans om te zoeken naar verschillen die zijn ontstaan tussen populaties gedurende miljoenen jaren van hun evolutie.
Apparatuur voor ondergrondse bemonstering van microbenstaat in Death Valley, Californië. Een nieuwe studie door het Bigelow Ocean Science Laboratory heeft aangetoond dat een groep microben, Candidatus Desulforudis audaxviator, al miljoenen jaren in evolutionaire stagnatie verkeert. Krediet: Dwayne Moser, Institute for Desert Research.
‘Wij wilden deze informatie gebruikenom te begrijpen hoe ze evolueerden en welke omgevingsomstandigheden tot welke genetische aanpassingen leidden, legt Ramunas Stepanauskas uit, een senior onderzoeker bij het Bigelow Laboratory en auteur van het artikel. “We dachten aan bacteriën alsof het geïsoleerde eilandbewoners waren, zoals de vinken die Darwin op de Galapagoseilanden bestudeerde.”
Met behulp van geavanceerde tools onderzochten de onderzoekers de genomen van 126 bacteriën afkomstig uit drie continenten. Verrassend genoeg bleken ze allemaal bijna identiek te zijn.
Wetenschappers hebben geen bewijs gevonden dat microbenkan lange afstanden afleggen, overleven aan de oppervlakte of lang leven in de aanwezigheid van zuurstof. Dus toen de onderzoekers eenmaal hadden vastgesteld dat er tijdens het onderzoek geen mogelijkheid was tot kruisbesmetting van de monsters, waren er minder plausibele verklaringen.
‘De beste verklaring die we hebben“Voorlopig is het zo dat deze microben niet veel veranderd zijn sinds ze zich verplaatsten tijdens het uiteenvallen van het supercontinent Pangea, zo’n 175 miljoen jaar geleden”, besluit Stepanauskas. “Het lijken levende fossielen uit die tijd.” Dit klinkt behoorlijk gek en is in tegenspraak met het moderne begrip van bacteriële evolutie."
Veel goed bestudeerde bacteriën, zoals E. coli, evolueren in slechts een paar jaar als reactie op veranderingen in de omgeving, zoals blootstelling aan antibiotica.
Stepanauskas en zijn collega's suggereren dat de rustige evolutie die ze ontdekten te danken is aan de krachtige verdediging van de microben tegen mutatie, die in wezen hun genetische code blokkeerde.
Lees verder
De eerste nauwkeurige kaart van de wereld is gemaakt. Wat is er mis met de rest?
NASA vertelde hoe ze monsters van Mars naar de aarde zullen brengen
Wetenschappers verklaren het verschijnen van "spinnen" op het oppervlak van Mars