The Voyage of Sorcerer II

"Это означает, что по большей части подтипы эволюционно различались, - говорит Халперн, - и они не обменивались кусочками друг с другом. Но те десять-двенадцать процентов генов, которые не были общими для всех подтипов, как правило, были гипервариабельны и демонстрировали признаки горизонтального переноса генов", в результате чего Раш назвал ветви эволюционного древа "бесконечной широтой мелких вариаций".

В качестве примера Раш и Халперн привели фотосинтезирующий вид бактерий Prochlorococcus marinus. "У нас его было очень много, и в каждом конкретном ведре было почти бесконечное разнообразие микроорганизмов", - говорит Халперн. "Мы смогли показать, что это справедливо для каждого гена в геноме Prochlorococcus. До этого были намеки на такое микроразнообразие, но я думаю, что мы действительно установили его". Раш сравнил различные виды Prochlorococcus с различиями между разными приматами - апельсинами, шимпанзе, людьми - за исключением того, что вы должны представить себе приматов с почти бесконечным разнообразием мелких различий между подвидами. "Мы практически никогда не встречали одно и то же дважды, - говорит Раш.

"Для нас это вызвало вопросы: почему так много различий?" - вспоминает Халперн. "Потому ли, что у каждого из них есть свой момент под солнцем? Их маленькая эволюционная ниша, которая защищает их от других? Или это просто большой суп, в котором так много отдельных бактерий любого вида или подтипа, с кажущимся бесконечным разнообразием, которые могут эволюционировать и сосуществовать?"

Эволюционная теория предполагает, что все особи в популяции, принадлежащие к одному "виду", могут быть отнесены к общему предку", - говорит он, - "и независимо от того, обусловлено ли это выживанием. В результате того, что генетический дрейф называется генетическим дрейфом, любое генетическое разнообразие в популяции должно было возникнуть после общего предка. Чем больше популяция, тем дольше жил самый последний общий предок, и тем больше генетического разнообразия можно ожидать". Другими словами, за более длительный период времени возникает больше мутаций.

Учитывая эту классическую теорию, - продолжает Халперн, - один из способов объяснить наши наблюдения - сказать, что размеры популяций многочисленных морских микробов настолько велики, что их общий предок жил очень давно. Однако есть и другие возможности. Одна из них - географическая изоляция: если вид разделен между двумя физически изолированными друг от друга местами, то отдельные популяции могут сохраняться как генетически различные линии, что приводит к более высокому разнообразию между популяциями, чем если бы популяции были полностью смешанными". В этот момент Крейг добавил: "Это то, что описал Дарвин с уникальными видами, которые он нашел на Галапагосах". Но, подчеркнул он, "есть и другая возможность - что на самом деле существовало несколько "общих предков", имевших уникальное происхождение".

"Примечательно, что мы наблюдали высокую степень разнообразия в пределах одной и той же выборки, - говорит Халперн, - что указывает на то, что это разнообразие не может быть обусловлено исключительно географическим разделением". Другая возможность заключается в том, что то, что выглядит как одна популяция, на самом деле представляет собой две или более популяций схожих, но функционально различных особей. Поскольку они функционально различны, они не конкурируют друг с другом, по крайней мере напрямую, и могут сосуществовать, что позволяет возникнуть большему количеству генетических различий, чем можно было бы ожидать в одной гомогенной популяции. Например, две бактерии могут отличаться по температуре, при которой они растут оптимально, из-за небольших различий в их белках".

Как и ожидалось, самое поразительное разнообразие было продемонстрировано находками в экстремальных условиях, например в гиперсоленом водоеме на острове Флореана на Галапагосах. Это был образец 33, взятый в начале февраля 2004 года в жаркий день, когда Хоффман и его команда перетащили оборудование вглубь острова к этому небольшому водоему, расположенному в вулканическом кратере. Раш отметил, что между образцом, взятым на Флореане, и образцом, взятым, скажем, в пресноводном озере Гатун в Панаме, существует глубокая разница в солености, поддерживающая совершенно разные наборы видов с различными "волосками" на хохолкоподобных профилях подтипов.

Другой экстремальный образец, 32, был взят в прибрежной манной роще 11 февраля 2004 года на Галапагосах, когда Крейг выпрыгнул из "Зодиака" и погрузился в грязь по колено. "Толстый слой органических отложений на глубине менее метра - вот вероятная причина того, что найденные нами гены и организмы не похожи ни на один другой образец, который мы изучали", - говорит Раш, - "разнообразие практически зашкаливает".