这项延续了34年的实验即将书写新的篇章

实验从12个锥形瓶开始

1988年2月24日，进化生物学家理查德·伦斯基（RichardLenski）将来源于同一个大肠杆菌细胞分别装至12个锥形瓶的液体培养基中，在一致的条件下进行培养，并每天将培养物转接到新的锥形瓶中，并且每过几个月就将一部分的细菌样本冷冻保存,这样就可以随时解冻进行对比细菌的变化。他想要一个非常简单，漫长的实验来研究进化的可重复性，最初的目标是繁殖2000代，没想到日复一日的实验已经过了34年，目前已经繁殖了75000代。

实验表明进化的趋同性和偶然性同时存在

Lenski最初认为所有的菌株都会朝着非常不同的方向发展。经过多年观察，实际上已经看到了惊人的可重复性。因此，尽管与祖先相比，典型线的相对适应性提高了70%或80%，但大多数线之间的竞争适应性差异只有百分之几。它们都大大增加了，结果是彼此非常相似。

但是，多年来，我们也看到了界线之间相当惊人的分歧。繁殖到30000代的时候，12条线之一进化出消耗柠檬酸盐的能力，而不仅仅是葡萄糖。这引起了相当多的关注，经过75000代，它仍然是12条线中唯一一个进化出这种能力的线。

历史的“接力棒”有人传承

近日，Lenski和他的实验室完成了最后一次LTEE（长期演进实验）。12个大肠杆菌系现在被冷冻，即将在德克萨斯大学奥斯汀分校的进化生物学家JeffreyBarrick的实验室开始新的生活。

Barrick是开放科学的大力支持者。他认为这是一个很好的资源，想支持，分享和继续。并认为它已经成为许多关于细菌进化的故事的常见试金石。Lenski最初的目标是繁殖2000代，他认为这配得上“长期演进实验”这个绰号。他没想到会持续下去，现在他希望会持续更长时间。正好现在有人接过了历史的“接力棒”。

实验延续的意义

Barrick认为在恒定环境中的细菌，特别是生活在昆虫细胞内的简单内共生体，它们的基因组随着时间的推移逐渐萎缩。这么多年过去了，令人惊讶的一件事是，这些大肠杆菌一直处于一个非常恒定的环境中，但它们的基因组并没有萎缩太多。

Lenski认为基因组收缩的部分问题在于这是一个缓慢的过程。三十年和75000代，这相当于是进化桶中的一滴水。如果能在一百万年或其他什么时间里，细菌的基因组可能会大大减少。这也是让这项实验继续下去的一个原因。

大肠杆菌与我们的生存关系

大肠杆菌在有脊椎动物的体内已经生存了近1.3亿年了，大肠杆菌与我们的生存方式应该算是互利共生的关系而不是寄生。虽然有时候是给我们带来身体不适的罪魁祸首，但每当我们肠道内的菌落异常时，大肠杆菌就会出击，用类似于白细胞一样的吞噬能力将繁殖异常的菌落一并吞噬掉，以维护肠道的正常秩序。同时，大肠杆菌在肠道内会将我们没有吸收完的食物残渣和植物纤维进一步地分解掉，然后将多余的蛋白质分解掉。（过多的蛋白质也是严重腹泻的原因之一）

从发现至今，研究大肠杆菌的时代已经过去136年了，虽然作为人类最了解的中性菌，但是也没有办法完全清楚大肠杆菌的全部，但也正因如此人们对未知的探索也不会停下脚步。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://www.nature.com/articles/d41586-022-01620-3

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。