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群体演化,是实验室的常规研究方向之一。
这方面的寻常实验,顾虑成本,经常会用微生物来进行。
成为研究生后,近一年时间里都在和实验系统打交道,对这方面的实验流程,只看数据,方然也能猜到大致的内容,无非是营造特定环境,繁衍菌群,然后引发各种环境变迁来观察细菌种群的演化特性,待到最后,则是培养皿里的种族灭绝——其实就是一次大剂量紫外线洗礼、外加三十分钟环氧乙烷熏蒸。
肉眼不可见的微生物们,即便全灭,方然也不会关心,他一点都不在乎这些东西的生死。
但由此所得的数据,就是另一回事。
布朗教授名下的实验室,在伯克利大学生命科学部,属于中下游,原因很浅显,既然末日避难所的设计能带来滚滚财源,在大学担任教授,对罗伯特*布朗来说就只是一种消遣,或者,维持社会地位和标签的例行公事。
实验室的科学研究,也不求有功、但求无过。
种群演化,属于早年间已被研究透彻的一个领域,新的发现,每年都还会有,但作为生命科学的分支,对生命科学的前沿研究却缺乏指导价值,至于“永不下车”,更没有任何实质性的帮助,所以方然也只是当一天和尚撞一天钟,他原本也不期待从手头的枯燥工作中获得任何永生不死的启示。
不过,结合最近困扰自己的,盖亚生物圈的大结局,他却偶有所得。
培养皿中的菌群个体,一般来说,在实验刚开始时都是同一个品种,彼此间几乎毫无差别。
这种初始态,看上去似乎理所应当,似乎在培养基上随便接种些细菌,假以时日,就可以得到一大片四面扩张的同种菌落。
但要研究种群演化,这往往就是无效的初始态:
不断分裂繁衍而形成的菌群,dna拷贝错误太频繁,个体之间的遗传密码多少总会有差异,而这种差异,正是种群演化需要观察的关键特征之一。
所以在准备实验时,最起码的,初始菌落的dna特征要高度统一。
以此为基础,按照常规的干预策略,改变环境参数就可以观察到细菌种群的演化。
演化,不同于民众的误解,并非一种有意识的生命活动,而是生命在繁衍过程中dna拷贝错误被外界环境所筛选的过程,从统计的角度观察,在一定的外界环境条件下,细菌群落的dna特征分布会逐渐迁移、改变,直到与稳定的外界环境形成一种动态的平衡,在基因层面,这就是种群的演化。
这种表述,早在金伯利就读时,方然就在课本、资料上见过很多次。
定义虽十分简洁,实验时,观察到的种群演化现象则多种多样,结局也各不相同。
但不管怎样调整环境参数,一般而言,经过足够长的时间,培养皿里的细菌群落基因型总会趋于稳定;每时每刻,新的dna组合总会在菌群中新生、或者消亡,但是从总体上看,种群的基因特征仍然是相对稳定的。
这种统计意义的稳定,表面上,是对达尔文进化论的一种否定;
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