進化樹揭示微生物多元化格局
日期：2015-07-17 13:28:03
微生物通常無性繁殖，這使得很難使用傳統的生物物種的概念，這種定義為生物，可以重現在一起。
在本文中，奧德懷爾和共同作者史蒂芬Kembel從魁北克大學俄勒岡州立大學蒙特利爾和托馬斯·夏普頓已經整理這些序列數據，到一個新的族譜，顯示多元化的突然沖擊。這很可能是第一次，粗粒化，一個物理原理，和Λ-聚結劑，一組數學模型，已被用來解決生態問題。
什么是進化樹？
一個家庭樹，也稱為系統發生樹，利用DNA以顯示新物種如何隨著時間而演變。系統發生樹通常二進制：每個分支分裂成兩個不同的譜系和其中每個分支的最終分裂成兩個進一步不同的譜系，等等。沿襲之前持續發展它，時間越長，越多元化。
當發生多元化相對較快，以及多譜系具有相似的基因，一個分支可能出現分裂，而不是僅僅兩成多個分支。通常情況下，生物學家將盡力解決這個歧義，搞清楚其中的譜系多元化的順序。
引入新的進化樹
“在這個文件中，缺乏知識[關于微生物分類學]被視為一種美德，”奧德懷爾說。
使用進化樹來了解多元化是喜歡用谷歌地圖來了解汽車旅行，奧德懷爾說。您可以放大查看詳細的信息，研究個別城市的街道，或者你可以縮小到看看人們是如何在整個州際移動的大局觀。
到目前為止，生態學家通常使用的是“放大”，顯示所有分支進化樹。在本文中，粗木紋凝聚許多短二進制分支到大的節點突然分裂成多個分支，類似叉子的齒。
其結果是一個更簡單的，“縮小”樹，顯示多樣化的突發隨時間。這些突發被發現在22微生物群落，選擇代表棲息地類型的廣度創建進化樹：植物，海洋和人類的腸道和皮膚。
“他們為我們提供了真正的生態過程的回聲，像自適應輻射，當一個有機體迅速因環境的改變或多樣化，以填補新的利基，”奧德懷爾說。“而這些爆發是有在這些系統發育樹，其深厚的歷史中。”
尋找適合的生態學理論
作者試圖用一個有爭議的生態學理論（被稱為中性理論）來定量描述這些模式。根據這一理論，所有物種有選擇相等; 人口成敗是隨機的，就像一個硬幣的翻轉。中性學說的樹木逐漸呈現出多樣化，而不是突然的爆發。相反，他們發現了數學模型，稱為Λ-聚結劑的另一個家庭，能夠更好地描述多樣化的獨特模式。
現實世界的應用和未來的工作
這些生態模式可以幫助我們理解的有害微生物的多樣化。同樣的模式也可以在生命之樹的其他部分，幫助我們了解何時以及如何新物種隨著時間的推移。
上一篇： 細胞分裂加快抗體被作為選擇的一部分
下一篇： 鏈球菌的新變種引起嚴重感染
