厦大科研团队耗时四年揭示原绿球藻的进化奥秘

2022-02-07 21:24:37 作者：曾文萃来源：东南网责任编辑：刘学佳我来说两句

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原绿球藻的传代实验（厦门大学供图）

四年里，陈卓宇成为学院里“报告打得最多的人”。受疫情影响，在校园和实验室短期严管人员流动时，陈卓宇一次次提出返校、进入实验室的申请，作为导师的张瑶则一次次地帮他签字、提交申请。

累积培养1065天，连续传代39次，最终存活141个细胞系……实验就在这一次次的“申请报告”中顺利完成了。

“科学是在不断修正中发展的”

原绿球藻数量庞大、分布广泛。而“遗传漂变”是种群基因库在代际发生随机改变的一种过程，通常在小群体里尤为明显。多年来，学界一直默认原绿球藻有效种群规模很大，进而认为自然选择在原绿球藻进化适应过程中极其有效，忽略了遗传漂变的作用。

然而，该研究计算出原绿球藻的有效种群规模仅为1.68×107，小于许多典型的海洋自由生活菌；进一步分析发现，原绿球藻虽分布广泛，但不同的小生境被不同代谢特点的孤立种群所占据。“就像是生活在不同地区的人群，适应其所在的环境，拥有不同的特征。”但同时各种群之间彼此孤立，不发生基因交流，种群内部基因重组水平较低。

因此，研究提出了“周期性选择”的原绿球藻遗传漂变加强机制，给寡营养海域中优势菌群常见的基因缩减现象，在传统的“寡营养环境适应”观点之外，提供了一种创新的观点和理论。

该研究证明，在原绿球藻进化过程中，人们所熟知的“自然选择”并不如传统认知的那么重要，而一直被忽略的“遗传漂变”发挥着关键作用。

“这个世界上有这么多的物种，它们并不一定都是自然选择选出的佼佼者，有些物种它可能只是幸运地存活了下来而已。虽然大众已普遍理解并笃信了‘自然选择’的作用，但我们不能因此就忽视了‘遗传漂变’的作用。”该研究的一系列发现，打破了学界对原绿球藻进化的固有认知。张瑶说：“我们获得的实验结果，有的符合已有的理论，有的不符合。这是因为理论并非真理，它始终处在动态发展的过程中，需要我们不断地验证、修正它。科学就是这样，就是在不断修正中发展的。”