Зрелищный эксперимент Гарвардской медицинской школы Страница 1 из 3

Обычно в лабораторных опытах бактерии разводят в однородной среде. Учёные из Гарвардской медицинской школы пошли дальше. Они организовали необычный эксперимент по эволюции бактерий в смешанной среде — на огромном «блюде» размером 120×60 см. 

Пространство разделили на зоны с разной концентрацией антибиотика, так что в следующую зону проходят только поколения бактерий с подходящими мутациями. В результате, в финальный раунд по центру арены пробиваются «супермикробы», то есть максимально изменившие свой генотип и фенотип в результате эволюционного отбора (см. об изоляции приспособленцев в конце статьи).







Кадр из демонстрационного видео Гарвардской медицинской школы. По мере увеличения сопротивления со стороны антибиотика в популяции бактерий возникают параллельные линии эволюции, которые различаются по фенотипу и генотипу. 

Арена битвы микробов с антибиотиками называется MEGA (microbial evolution and growth arena). Такая среда специально создана, чтобы при экспоненциальном росте численности бактерий они не соревновались друг с другом за ограниченные ресурсы, как это принято в большинстве научных экспериментов. Здесь ресурсы практически не ограничены, а от бактерий требуется только захватывать новые территории и приспосабливаться к новым условиям жизни, умножая свою численность практически без ограничений.

В этом смысле движение бактериального фронта напоминает экспансию человеческого вида на планете Земля в средние века с колонизацией новых территорий (предположительно, экспансивное развитие человеческой расы продолжится и за пределами родной планеты с колонизацией всех пригодных для жизни территорий в зоне досягаемости).





Арена MEGA. Кадр из демонстрационного видео Гарвардской медицинской школы

 

Эксперимент имеет не только научную, но и образовательную ценность. Большое пространство арены MEGA позволяет визуально наблюдать мутации и естественный отбор при распространении фронта бактериальной популяции. Впечатляющее зрелище.

 

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на НАШ youtube канал, что позволяет смотреть онлайн, скачать с ютуб бесплатно видео об оздоровлении, омоложении человека. Любовь к окружающим и к себе, как чувство высоких вибраций — важный фактор оздоровления — .



Проведённые ранее исследования показали, что структурированные микросреды такого типа увеличивают скорость эволюции в маленьких популяциях бактерий с изменением генотипа (Q. Zhang et al., Science 333, 1764–1767 (2011)). Но до сих пор оставался неизученным вопрос, как именно это происходит в больших популяциях.

Для такого эксперимента была сконструирована прямоугольная чашка Петри размером 120×60 см, структурированная по зонам с экспоненциальным увеличением концентрации антибиотика триметоприм от периферии к центру, а также с питательными веществами для размножения бактерий. Большая площадь арены не позволяла бактериям E. coli смешиваться между собой, чтобы более наглядно наблюдать происходящие мутации.

Конструкция арены MEGA и результат распространения бактериального фронта в течение 12 суток показаны на иллюстрации B. Кругами разного цвета обозначены 182 вида мутировавших бактерий, цвет обозначает концентрацию бактерий. Линии между видами соответствуют направлению мутации, исходя из данных видеосъёмки.



  • 287
  • 18/09/2016


Поделись



Подпишись



Смотрите также

Новое