Бактерии вымирают значительными темпами. Хотя, по всей видимости, им удалось избежать массовых вымираний, поразивших более крупные формы жизни на Земле.
Об этом заявили учёные из Университета Британской Колумбии, Калифорнийского технологического института и Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли.
Результаты исследования противоречат широко распространённому мнению о том, что микробные таксоны редко вымирают из-за того, что образуют громадные популяции.
В своей работе специалисты использовали секвенирование ДНК и анализ больших данных для создания первого эволюционного древа, охватывающего большую часть бактерий на Земле за последний миллиард лет.
«Бактерии редко превращаются в окаменелость, поэтому мы очень мало знаем о том, как микробный мир развивался с течением времени. Секвенирование и математика помогли нам заполнить пробелы на генеалогическом древе бактерий, отобразить то, как они диверсифицировались с течением времени и раскрыть секреты их вымирания», — говорит руководитель работы Стилианос Лука (Stilianos Louca) из Исследовательского центра биоразнообразия Университета Британской Колумбии.
Лука и его коллеги выяснили, что на сегодняшний день на нашей планете существует от 1,4 до 1,9 миллиона бактериальных «династий» (bacterial phyla). Также учёные определили, как это число изменялось: оказалось, что только за последний миллион лет среди них произошло от 45 до 96 тысяч вымираний.
«Несмотря на то, что сегодняшнее бактериальное разнообразие вне всяких сомнений велико, это лишь крошечная часть того разнообразия, которое эволюция создала за всю историю Земли», — рассуждает Лука.
Но, несмотря на частые и постоянные исчезновения отдельных видов, работа показала, что в целом бактерии непрерывно и экспоненциально диверсифицируются, «расширяя ассортимент».
Также выяснилось, что в среде бактерий не было резких массовых вымираний, которые периодически происходят в мире растений и животных. Лука считает, что к высокой скорости вымирания микроорганизмов приводит конкуренция между видами. Таким образом, они менее подвержены «внезапным» массовыми вымираниям.
«Такая работа была невозможна ещё десять лет назад. Сегодняшняя доступность огромных массивов данных секвенирования и мощные вычислительные ресурсы позволили нам провести комплексный математический анализ», — отмечает старший автор исследования Майкл Добели (Michael Doebeli) из Университета Британской Колумбии.
В своих последующих работах учёные намерены выяснить, как физиологические свойства бактерий развиваются с течением времени, а также понять, увеличивается ли их экологическое разнообразие так же, как и таксономическое разнообразие.
Результаты исследования представлены в научном издании Nature Ecology and Evolution.
Автор: Евгения Ефимова