遺傳多樣性有助于預(yù)防疾病
對(duì)于適者生存至關(guān)重要 - 多樣性是關(guān)鍵:來(lái)自萊布尼茨淡水生態(tài)學(xué)和內(nèi)陸漁業(yè)研究所(IGB)的一組研究人員成功地通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明遺傳多樣性使人群對(duì)疾病具有更強(qiáng)的抵抗力。
為什么全世界的動(dòng)植物物種在其特定物種中具有不同的遺傳變異,即使它被認(rèn)為是存活下來(lái)的“最適合的”基因庫(kù)?根據(jù)進(jìn)化生物學(xué)中的一個(gè)共同理論,它使物種能夠更有效地應(yīng)對(duì)環(huán)境的變化,例如疾病的發(fā)生。然而,很難獲得支持這一理論的實(shí)驗(yàn)證據(jù):畢竟,幾乎不可能觀察到大多數(shù)動(dòng)植物物種的進(jìn)化趨勢(shì)如何發(fā)展 - 它們的生成時(shí)間太長(zhǎng)。
實(shí)時(shí)進(jìn)化變化
由IGB研究員和進(jìn)化生態(tài)學(xué)家Ramsy Agha博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組現(xiàn)在研究了真菌寄生蟲(chóng)Rhizophydium megarrhizum的進(jìn)化。這種寄生蟲(chóng)感染藍(lán)藻種類(lèi)Planktothrix,它在許多淡水中很常見(jiàn)。該團(tuán)隊(duì)將寄生蟲(chóng)暴露于宿主種群,這些種群的個(gè)體在遺傳上彼此相同,或者由不同遺傳變異構(gòu)成的群??體接種。由于真菌迅速繁殖,大約每天一次,科學(xué)家們監(jiān)測(cè)其性能總共200天。“我們希望觀察進(jìn)化改變的實(shí)時(shí)在受控條件下,了解寄生蟲(chóng)是否以及如何快速適應(yīng)遺傳上同質(zhì)和多樣化的寄主,“Ramsy Agha解釋道。
科學(xué)家允許改良Rhizophydium megarrhizum,但使寄主種群保持進(jìn)化停滯狀態(tài)。“我們能夠很快地證明真菌適應(yīng)基因同質(zhì)的宿主,即僅僅三個(gè)月內(nèi),”Agha報(bào)道。這種適應(yīng)性反映在這樣的事實(shí)上:寄生蟲(chóng)設(shè)法粘附到宿主并更快地克服它們的防御機(jī)制,因此能夠更快地繁殖。
宿主群體的遺傳多樣性減緩了寄生蟲(chóng)的適應(yīng)
另一方面,如果藍(lán)細(xì)菌在遺傳上是多樣的,則不會(huì)發(fā)生這些影響。寄生蟲(chóng)無(wú)法適應(yīng),疾病狀態(tài)保持不變。藍(lán)藻的遺傳多樣性明顯減緩了寄生蟲(chóng)的適應(yīng)性,增加了它們對(duì)疾病的抵抗力。
“我們的研究結(jié)果對(duì)于一般的生態(tài)系統(tǒng)研究也具有重要意義,因?yàn)樗鼈冇兄谖覀兘忉尀槭裁慈丝诘母叨榷鄻有钥赡軐?duì)其保存有價(jià)值,”Agha說(shuō)。他和他的團(tuán)隊(duì)希望接下來(lái)調(diào)查當(dāng)不僅寄生蟲(chóng),而且宿主群體被允許適應(yīng)變化的條件時(shí)會(huì)發(fā)生什么。研究人員希望進(jìn)一步深入了解疾病 - 通常被認(rèn)為是一種消極現(xiàn)象 - 是一種促進(jìn)和保護(hù)生物多樣性的關(guān)鍵自然過(guò)程。
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