L’expérience règle le débat de longue date sur l’évolution – chez E. coli, au moins

Une paire de chercheurs de la Michigan State University a mené une expérience avec la bactérie Escherichia coli destinée à aider à régler un débat de longue date dans la communauté évolutionniste. Ils ont rédigé un article décrivant leur expérience et leurs résultats et l’ont affiché sur le bioRxiv site Internet.

Pendant de nombreuses années, les scientifiques de la communauté de la biologie évolutive ont débattu de ce qui a le plus d’impact sur le processus évolutif : la diversité ou les mutations aléatoires. Dans ce nouvel effort, Minako Izutsu et Richard Lenski ont réalisé une expérience impliquant l’évolution des bactéries E. coli sur 300 jours qui comprenait des tests qui – diversité ou mutation – auraient le plus grand impact sur leur développement évolutif.

L’expérience consistait à cultiver E. coli dans leur laboratoire où les bactéries ont été autorisées à se reproduire dans des conditions variables pendant près d’un an, suffisamment longtemps pour qu’elles produisent environ 2 000 générations.

Au départ, des groupes de bactéries avec différentes quantités de diversité génétique ont été placés dans des boîtes de Pétri et nourris de glucose et d’acide aminé D-sérine. Le degré de diversité variait de zéro, pour les échantillons clonés, à aussi diversifié que le groupe pouvait les rendre en mélangeant et en appariant les échantillons avant l’expérience. Tous les échantillons ont été soignés de la même manière que les bactéries se sont développées et multipliées, et tous ont été poussés à évoluer en les faisant entrer en compétition pour la nourriture avec une souche différente d’E. coli. Des tests ont été effectués à plusieurs points de génération, de 0 à 2 000.

En examinant le degré d’adaptation des différents groupes, les chercheurs ont constaté qu’au point de génération 50, ceux qui avaient commencé comme étant plus diversifiés avaient un net avantage – ils ont évolué pour mieux rivaliser pour la nourriture que ceux qui avaient commencé comme moins diversifiés. Mais au fur et à mesure que le temps passait et que de nouvelles générations se produisaient, l’avantage se réduisait. À la fin de l’étude, le bord avait complètement disparu.

Les chercheurs suggèrent que leur expérience montre que les avantages dérivés de la diversité initiale ont été rapidement perdus au cours des générations suivantes, ce qui suggère que les mutations aléatoires sont le principal moteur de l’évolution, du moins chez E. coli.

Le travail des chercheurs ne réglera bien sûr pas le débat, même après que leur article aura été examiné et publié dans une revue respectée. Des expériences similaires devront être menées sur des créatures plus complexes pour voir si leurs résultats tiennent.

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