Не дитячі перегони озброєнь: як змагання бактерій і вірусів зламало еволюцію

У недавньому дослідженні в контрольованих лабораторних умовах спостерігалися швидкі еволюційні процеси. На відміну від концепції Чарльза Дарвіна про поступову еволюцію, це дослідження продемонструвало, що еволюційні зміни можуть відбуватися швидко, пише ScienceDaily.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Використовуючи невелику лабораторну колбу з бактеріями Escherichia coli і вірусами бактеріофагами, дослідники спостерігали прискорені еволюційні перегони озброєнь. Протягом трьох тижнів було зазначено кілька поколінь еволюційних адаптацій, що спростовує традиційне уявлення про повільну еволюцію.

Дослідження, проведене Джошуа Боріном і Джастіном Меєром зі Школи біологічних наук Каліфорнійського університету в Сан-Дієго, свідчить про виникнення складних екологічних мереж із простих взаємодій. Меєр наголосив, що дослідження показує, як розвиваються складні екологічні схеми, аналогічні до тих, що трапляються в різноманітних екосистемах, як-от савани, тропічні ліси або океани. Бактерії та віруси продемонстрували два ключові еволюційні патерни: вкладеність, коли спеціалізовані взаємодії вбудовуються в ширші загальні взаємодії, і модульність, коли взаємодії в сукупності утворюють окремі групи.

Отримані результати збіглися зі складними закономірностями, які спостерігаються в екологічних взаємодіях бактерій і вірусів у більших масштабах, що здивувало дослідників. Така швидка еволюція має наслідки і за межами лабораторії, як це видно на прикладі тривалої еволюції таких патогенів, як SARS-CoV-2. Ці відкриття змінюють методи лікування і розуміння еволюції мікроорганізмів.

Крім того, Меєр і його колега Джошуа Вайц вивчають можливості використання штучного інтелекту для вивчення фагової терапії, особливо у зв'язку зі зростаючою проблемою стійкості до антибіотиків. Їхнє дослідження спрямоване на розуміння того, які мутації призводять до інфекції та стійкості, а також потенційне знаходження певних терапевтичних агентів. Це дослідження підкреслює динамічний характер еволюції та її роль у формуванні складних екологічних мереж із простих, здавалося б, початків.

Раніше Фокус писав про те, що пташиний грип уже далеко не тільки пташиний. Він дістався до норок і морських левів.

Також Фокус писав про те, звідки останнім часом з'являється стільки вірусів. Наразі налічується близько 1,67 мільйона вірусів, що заражають ссавців і птахів, які ще потрібно ідентифікувати. Вважається, що до 827 000 з них здатні заразити людину.