تُظهر دراسة جديدة كيف تُدخل تغيرات الفصول في بحيرة مينودوتا، بولاية ويسكونسن، بكتيريا البحيرة في دورات تطورية مثيرة للاهتمام. تتغير البحيرة مع اختلاف الفصول، مغطاة بالجليد في الشتاء، وتُعاني من تعفن في الصيف. 🔬

بقيادة باحثين من جامعة تكساس في أوستن، حلل الفريق وراء الدراسة 471 عينة من الميكروبات في البحيرة تم جمعها على مدى 20 عامًا، ليدرسوا التغيرات الجينية داخل الأنواع وخارجها عبر الزمن. 📊

أظهرت البيانات آلافًا من أنواع البكتيريا تتطور عبر الأجيال، ثم تعود إلى حالة شبه متطابقة مع تغير الفصول. 🤯 نظرًا لسرعة دورة حياة الميكروبات التي تعيش بضعة أيام فقط، فنحن نتحدث عن تطور وراثي يعبر آلاف الأجيال خلال فترة عام واحد!

تكرر هذه الدورات سنويًا، مثل مقطع فيديو يُشغل ثم يُعاد تشغيله للخلف، إلى نقطة البداية الأصلية. من بين 2855 جينومًا بكتيريًا تم دراستها، لوحظت تغيرات موسمية دورية في 80 بالمائة منها. 🔄

يقول عالم البحار برات باكر من جامعة تكساس في أوستن: “هذه الدراسة تُعدّ نقلة نوعية في فهمنا لكيفية تغير مجتمعات الميكروبات بمرور الوقت. هذا مجرد بداية لما ستخبرنا به هذه البيانات عن علم البيئة والتطور الميكروبي في الطبيعة.” 🌍

أظهر التحليل، مع تغير الظروف البيئية، أن سلالات بكتيرية مختلفة تمكنت من الازدهار والسيطرة – فقط لتفقد مكانتها أمام سلالات أخرى مع عودة الفصول. أظهرت حوالي عشرون بالمائة من الأنواع المدروسة نمطًا أكثر استدامة للتغير الجيني، امتد لعقود. 📈

“تخيل أن جينوم كل نوع هو كتاب، وكل قطعة صغيرة من الحمض النووي هي جملة،” يقول عالم البيئة الميكروبي روبين روهر من جامعة تكساس في أوستن. “يحتوي كل عينة على مئات الكتب، كلها مقطعة إلى هذه الجمل. لإعادة تجميع كل كتاب، يجب عليك معرفة أي كتاب جاءت منه كل جملة وترتيبها مرة أخرى.” 📚

تشير النتائج إلى أن علم البيئة والتطور يبدو أنهما يسيران معًا بدلاً من العمل بشكل منفصل – وهذا منظور مهم للباحثين، خاصة عند دراسة كوكب يستمر في التسخين. 🌍🔥

معرفة سلالات البكتيريا التي ستسيطر تساعد العلماء على معرفة مقدار الكربون الذي قد تمتصه البحيرات، على سبيل المثال – وكيف يمكن أن تتأثر سلاسل الغذاء المائية من خلال التكيف مع مواسم أكثر دفئًا. 💧

“التغير المناخي يُغير فصول السنة ودرجات الحرارة المتوسطة ببطء، ولكن أيضًا يسبب أحداثًا جوية مفاجئة وأكثر تطرفًا,” يقول روهر. “نحن لا نعرف بالضبط كيف ستستجيب الميكروبات للتغير المناخي، لكن دراستنا تشير إلى أنها ستتطور استجابةً لكل من هذه التغيرات التدريجية والمتقطعة.” 🌡️

وقد نُشرت الأبحاث في مجلة *طبيعة علم الأحياء الدقيقة*.

المصدر: الموقع الأصلي