果蠅可以迅速適應(yīng)不斷變化的環(huán)境條件

認(rèn)為進(jìn)化是一個(gè)緩慢、漸進(jìn)的過程?告訴果蠅。在《科學(xué)》雜志的一份新報(bào)告中，賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員使用一項(xiàng)受控的田間實(shí)驗(yàn)表明，果蠅迅速適應(yīng)了不斷變化的環(huán)境條件，整個(gè)基因組和一系列物理特征都發(fā)生了變化。

在僅持續(xù)四個(gè)月的實(shí)驗(yàn)過程中，研究人員記錄了 60% 果蠅基因組的變化。通過這種對(duì)環(huán)境響應(yīng)的快速和持續(xù)適應(yīng)的直接觀察——一種被稱為適應(yīng)性跟蹤的現(xiàn)象——生物學(xué)家已經(jīng)建立了一種新的范式，用于思考進(jìn)化的時(shí)間尺度。

“這是一個(gè)有趣的想法，但在我們展示它之前被認(rèn)為不太可能，”賓夕法尼亞大學(xué)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院的生物學(xué)教授，該論文的資深作者保羅施密特說。

“讓這件事如此令人興奮的是我們實(shí)時(shí)看到進(jìn)化過程的時(shí)間分辨率，”塞思·魯?shù)侣f，他是該出版物的共同主要作者，曾在賓夕法尼亞大學(xué)擔(dān)任博士后研究員，現(xiàn)在是一名助理。華盛頓州立大學(xué)教授。

到底有多快

人們早就知道，進(jìn)化可以在短命和快速繁殖的果蠅中迅速進(jìn)行。但究竟有多快仍然存在疑問，特別是多個(gè)特征是否可以一起、持續(xù)地進(jìn)化，以應(yīng)對(duì)短期環(huán)境變化。

在費(fèi)城地區(qū)果園的早期研究中，施密特和他的同事們發(fā)現(xiàn)，在生長季節(jié)開始時(shí)出現(xiàn)的果蠅與晚秋時(shí)嗡嗡作響的果蠅在壓力耐受性、生殖適應(yīng)性甚至色素沉著方面有很大不同。但是這項(xiàng)研究不能排除新蒼蠅進(jìn)入種群的可能性，從而導(dǎo)致了巨大的變化。

為了更嚴(yán)格地控??制他們的學(xué)習(xí)環(huán)境，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)果園，位于 Pennovation Works 的一塊土地上，距離賓大主校區(qū)不遠(yuǎn)。在那里，多個(gè)外殼允許施密特的實(shí)驗(yàn)室成員研究現(xiàn)實(shí)生活環(huán)境條件下的蒼蠅——寒冷、炎熱、雨水等等——同時(shí)防止蒼蠅進(jìn)入或逃跑。因此，已知實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)圍場中的昆蟲是研究開始時(shí)被釋放到圍場中的昆蟲的直接后代。

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