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        科學家展示了南加州近海微生物的進化原理
        
			
        
				2019-12-10 10:18:20
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        在南加州近海的海浪中，細菌戰(zhàn)與生命本身一樣古老。
        

        USC海洋生物學家在這里完成了一項全面的新研究，該研究表明細菌和病毒采用的策略相互競爭。他們發(fā)現(xiàn)，無論時間，季節(jié)或地點如何，都將發(fā)生不太可能的僵局，這證明了“紅色女王”的進化原理。
        

        科學家展示了南加州近海微生物的進化原理
        

        南加州大學多恩西費大學文學院的研究主要作者和海洋生物學家杰德·富爾曼說：“生物學中的紅女王概念意味著一個物種能夠在適當?shù)奈恢每焖龠\轉(zhuǎn)，這就是我們在這些微生物群落中發(fā)現(xiàn)的。” 藝術(shù)與科學。“這是進化生物學的現(xiàn)代宗旨之一，我們的觀察非常適合該框架。”
        

        該研究今天發(fā)表在《自然微生物學》上。
        

        這場微觀微生物沖突的戰(zhàn)場是洛杉磯和卡塔利娜島之間的一片太平洋。這些水域緊鄰美國一些最受歡迎的海灘。
        

        海洋充滿了病毒和細菌;它們是地球上最古老，最多樣化的生物。盡管體積很小，但如果將它們放在一起，它們就占了海洋中所有活物重量的90%。它們在生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，回收養(yǎng)分并影響地球的氣候。自生活開始以來，它們就一直在海洋中，并且它們大多不會打擾游泳者和游泳者。但是他們彼此不好。
        

        病毒一直在試圖感染藻類和細菌。乍一看，這場戰(zhàn)斗似乎是不平衡的，因為病毒遠遠超過了其他海洋生物。一杯海水可以容納10億個病毒顆粒。但是，細菌依靠對策來保護自己。
        

        南加州大學的科學家試圖解釋為什么斗爭是僵局。
        

        富爾曼說：“令人震驚的是，盡管海洋細菌的宿主(主要是細菌)具有防御自身的能力，但其每毫升海水中約1000萬種驚人地豐富的海洋病毒如何以如此高的豐度持續(xù)存在，”
        

        研究人員在2009年至2014年夏季的五年中，幾乎每個月都對地表海水進行了采樣，歷時5年。他們分析了10億多條基因序列，以對不同類型的病毒進行分類。他們將這些發(fā)現(xiàn)與天氣和海洋條件以及細菌種群進行了比較。
        

        出現(xiàn)了兩個關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：
        

        病毒群落保持穩(wěn)定。幾乎所有樣本中都鑒定出約95%的相同病毒種類。穩(wěn)定性隨著時間和位置而持續(xù)。盡管先前已經(jīng)報道了類似的發(fā)現(xiàn)，但這項新研究是獨特的，因為沒有其他研究表明在如此長的時間內(nèi)具有這種程度的穩(wěn)定性。
        

        在每種病毒種類中，不斷有突變的突變體，每個突變體在整個種群中只占了幾個月的時間?？茖W家們說，這種動蕩使病毒比宿主的防御能力領(lǐng)先一步，這意味著它們需要不斷變化才能生存。
        

        這項研究說，海洋中微生物之間的動態(tài)“非常類似于紅女王動態(tài)，這是由于生態(tài)和進化機制而引起的種群內(nèi)基因型快速變化”。
        

        紅色女王假說提出，有機體必須不斷適應傳播，否則將在競爭者不斷變化的環(huán)境中死亡。USC研究是展示自然界任何地方這種進化動態(tài)的極少數(shù)研究之一。
        
			

			
          
        
			
        
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