饥饿可能导致酵母菌遗传变异(3)

研究地球上生命的起源与演化将有助于在其他星球上搜寻生命，比如火星

 

　　在地球之外的应用

　　罗森茨威格此前的NASA拨款来自宇航局地外生物学及演化生物学项目。其中的首个项目从2007年开始进行，研究了酵母菌的遗传物质(或基因组)在资源有限的环境条件下将如何发生变化。而第二个项目从2010年开始进行，主要内容是考察大肠杆菌遗传型的生成细胞以及它们在其中演化的环境条件会如何影响其后代种群的多样性和稳定性。

　　这第一项研究得到了一个意想不到的结果：资源匮乏产生的生存压力会造成基因组发生重组的频率。压力造成物种种群中出现更多遗传变异的个体，其中就有一部分会被证明在艰难环境下具有更强适应性。事实上，此前的研究已经证明了新的遗传变异是与生存压力相关联的。在2013年，罗森茨威格的一个研究组，由蒙大拿大学教授艾吉因·克洛尔(Eugene Kroll)领衔的研究团队开始对酵母菌如何对饥饿做出反应开展研究。

　　这项研究目前已经得到了部分结果，并发表了论文，题目是《与饥饿有关的基因重组可导致酵母菌生殖隔离》，这篇论文已经刊载于2013年出版的PLoS One杂志上。在这篇文章中，克洛尔和罗森茨威格证明了，在那些含有对环境压力适应遗传基因的酵母菌与它们的祖先之间出现了生殖隔离。这一实验证明了，至少在低等菌类中，地理隔离并非是产生新种的必要条件。在2014年夏季，研究组获得了美国宇航局地外生物学及演化生物学项目的另外一个研究任务：找出适应现象，以及饥饿的酵母菌中产生生殖隔离背后的基因机制。

　　罗森茨威格指出，这项研究的一个非常重要的特点就在于大多数研究都着眼于研究这些生物在良好环境下的表现，而我们的实验则要求将酵母菌至于几乎“饥荒”的环境中。这样的情况可能也正是在自然界中真正的物种所面临的情况，当环境发生迅速改变，种群中部分成员发生遗传变异，以更好地适应新环境。与饥饿的环境设置相似，突然变化的温度条件，更高等级物种的入侵等等，这些都会构成环境压力的来源，并对未来开展在其他星球上对生命现象的搜寻有所帮助。