Дрожжи взломали код эволюции? Неожиданный результат эксперимента, который никто не планировал

Эволюция редко делает резкие рывки, но, как показал эксперимент с пекарскими дрожжами, иногда она ставит на удвоение генома. Исследователи из Технологического института Джорджии в рамках проекта MuLTEE зафиксировали случай, когда одноклеточные организмы, стимулированные к многоклеточности, не просто выжили после полногеномной дупликации (ПГД), а стабильно удерживали это состояние более тысячи поколений. Это опровергает устоявшееся мнение о нестабильности тетраплоидии и открывает новые горизонты в понимании эволюционных скачков.

Дрожжевые «снежинки» и давление отбора

В основе эксперимента MuLTEE лежала простая задача: заставить одноклеточные дрожжи Saccharomyces cerevisiae эволюционировать в сторону многоклеточности. Ученые ежедневно отбирали самые крупные скопления клеток, напоминающие снежинки, и давали им старт для нового поколения. Этот «дарвиновский» отбор по размеру должен был показать, как макроэволюция работает в реальном времени. Однако примерно на 1000-й день эксперимента исследователь Озан Боздаг заметил аномалию: клетки визуально изменились, что натолкнуло на мысль об удвоении генома.

Сюрприз тетраплоидии: от скепсиса к открытию

Полногеномная дупликация — явление, известное биологам. Считается, что она сыграла ключевую роль в эволюции растений и позвоночных, но в лабораторных условиях тетраплоидные организмы обычно быстро избавляются от лишних хромосом. Аспирант Кай Тонг, изначально отнесшийся к гипотезе скептически, был вынужден признать правоту фактов: ПГД произошла в первые 50 дней эксперимента, и мутантные дрожжи не просто выжили, а процветали.

Почему «неправильные» дрожжи победили

Ключ к разгадке кроется в условиях самого эксперимента. Удвоенный геном сделал дрожжевые клетки крупнее и вытянутее. Из таких «кирпичиков» формировались более массивные и прочные «снежинки», что давало им решающее преимущество в конкурентной борьбе за выживание. Стабильная тетраплоидия стала фундаментом для дальнейшей генетической настройки, в частности, для развития анеуплоидии, которая позволила дрожжам еще лучше адаптироваться к многоклеточному образу жизни.