Evolution of New Traits in Microbes

미생물은 짧은 세대 시간과 큰 개체군 규모 때문에 빠르게 진화하여 실험실에서 진화를 연구하기에 이상적입니다.

자연선택은 집단 내 기존 대립유전자 변이에 작용하여, 변화하는 환경에서 유용한 변이체를 가진 집단이 더 풍부하게 작용합니다.

예를 들어, 혐기성 조건에서 Rhodobacter은 박테리오클로로필과 카로티노이드 색소를 이용해 빛을 이용해 광합성을 수행합니다.

장기간 어둠 속에서는 로도박터 색소가 거의 효과를 내지 못해 개체군 내 색소가 부족한 돌연변이체를 선호합니다. 하지만 빛이 돌아오면 야생형이 우세해집니다.

또 다른 예는 진행 중인 '장기 진화 실험'입니다. 1988년에 12개의 동일한 대 장균 개체군이 포도당 제한 환경에서 자라는 상태로 시작되었습니다.

그 이후로 이 실험은 8만 세대가 넘는 시기를 추적해왔습니다.

시간이 지나면서 한 대 장균 집단은 희귀 돌연변이를 얻었다. 그리고 이 집단은 산소가 풍부한 환경에서 시트레이트를 대사할 수 있게 해주었습니다.

이 돌연변이는 새로운 영양소에 접근할 수 있게 해주었고, 조상들에 대한 경쟁 우위를 제공했습니다.