Исследователи из Техасского университета в Остине обнаружили уникальное явление: бактерии в озере Мендота (Висконсин, США) находятся в постоянной эволюционной петле, связанной с сезонными изменениями. Работа опубликована в журнале Nature Microbiology (NatureMicrobio).
Проанализировав 471 образец микробов, собранный за 20 лет, ученые выявили, что 80% из 2855 изученных геномов бактерий подвергаются генетическим изменениям с течением года. Зимой, когда озеро покрыто льдом, доминирующим становится один вид бактерий, но летом, с приходом тепла и размножением водорослей, лидерство захватывает другой.
«Эти данные полностью меняют наше представление о том, как микробные сообщества изменяются со временем», — отметил морской биолог Бретт Бейкер.
С помощью суперкомпьютера ученым удалось восстановить геномы бактерий, собирая фрагменты ДНК, словно книгу из отдельных предложений. Исследователи также заметили, что в жаркое и засушливое лето 2012 года произошел значительный сдвиг в генах бактерий, отвечающих за метаболизм азота. Это связали с уменьшением азот-производящих водорослей в водоеме из-за низкого уровня воды.
«Мы не только наблюдаем, как экология влияет на эволюцию, но и видим, что оба процесса тесно взаимосвязаны», — пояснил микробный эколог Робин Ровер.
Исследование открывает новые перспективы в понимании реакции микробов на изменения климата. Знания о том, какие штаммы бактерий будут доминировать в будущем, помогут оценить поглощение углерода озерами и последствия для водных пищевых цепей.
