محققانی که در پروژه تکامل طولانی‌مدت اشریشیا کلی، و یا LTEE، شرکت داشته‌اند؛ با ارائه‌ی تصویری واضح‌تر از جزئیات مولکولی تکامل، نظریۀ پرطرفدار این عرصه را به چالش کشیده‌اند.
سازش تکاملی تحت تأثیر جهش‌های ژنتیکی پی‌درپی به جلو رانده می‌شود. ولی با این وجود، سازوکار این فرآیند طوری نیست که بتوان آن را مستقیماً مشاهده نمود. نتایج “آزمایش تکامل طولانی‌مدت” (Long-Term Evolution Experiment) اشریشیا کلی، تصویری بسیار دقیق‌تر از جزئیات مولکولی فرآیند تکامل طی بازه‌های زمانی کلان، ارائه نموده است.
محققان دانشگاه ایالتی میشیگان نزدیک به ۳۰ سال است که روی پروژه‌ای بزرگ مشغول به کارند. LTEE یا پروژه تکامل طولانی‌مدت که در حال حاضر بر روی ۱۲ جمعیت مشابه از باکتری E. coli (طبق معمول!) در حال انجام می‌باشد، از سال ۱۹۸۸ است که توسط این دانشگاه کلید خورده است. هدف این مطالعۀ بزرگ، رهگیری تغییرات ژنتیکی این باکتری در طول زمان است.
LTEE طولانی‌ترین مطالعه‌ای است که با بررسی بیش از ۶۷ هزار نسل از E. coli، در زمینۀ تکامل میکروبی صورت گرفته است. این تعداد نسل، با تکامل یک میلیون سالۀ انسان برابری می‌کند.
پژوهشگران در این مطالعه، سازوکار مولکولی تکامل را در ۱۲ جمعیت از باکتری اشریشیا کلی بررسی نمودند. برای این منظور، محققان ژنوم جمعیت‌های مختلف از اشریشیا کلی را با فواصل ۵۰۰ نسل، روی ۶۰ هزار نسل انجام دادند (که روی هم رفته ۱۲۰ مرحله توالی‌یابی می‌باشد).
چالش تکاملی!
آن‌طور که پژوهشگران گزارش نموده‌اند، علی‌رغم این‌که اشریشیا کلی در طی این ۳۰ سال در محیط کشت بسیار ساده‌ای در حال تکامل بوده است؛ ولی سازش با محیط در این باکتری هیچ‌گاه متوقف نشده است (به این معنی که این باکتری پس از ۶۰ هزار نسل هم‌چنان در حال تلاش برای سازش بهتر با محیط می‌باشد). به عبارتی دیگر، انواع شایسته، شایسته‌تر می‌شوند.
ولی بر اساس نظریۀ تکامل، فرآیند سازش در طول این مدت باید متوقف می‌شد؛ چرا که این نظریه یک “قلۀ شایستگی” برای گونه‌ها در نظر می‌گیرد. در صورتی که جمعیت در حال تکامل به این قله برسد، تکامل سازشی در آن جمعیت متوقف خواهد شد. ولی نتایج اولیۀ پروژه LTEE چیز دیگری می‌گوید.
محققان توجیهی برای این تناقض ارائه کرده‌اند؛ اشریشیا کلی در طی تکامل، محیط اطراف خود را نیز تغییر می‌دهند (محیط ثابت باقی نمی‌ماند). تغییراتی که در محیط صورت می‌گیرد، به نوبۀ خود تکامل باکتری را به جلو می‌راند. از همین رو، ممکن است سازش تکاملی هیچ‌گاه متوقف نشود.
یافته‌های این مطالعه در ژورنال Nature منتشر شده است.
