Cel mai longeviv experiment de evoluție continuă din lume a depășit 80.000 de generații
Evoluția este, prin definiție, un proces lent, desfășurat pe scări de timp care depășesc durata unei vieți umane și, de multe ori, chiar a unei civilizații. Tocmai de aceea, pentru mult timp, a părut aproape imposibil de studiat direct într-un laborator. Cu toate acestea, un experiment început în urmă cu aproape patru decenii a demonstrat că evoluția poate fi observată, măsurată și analizată în timp real. Este vorba despre Long-Term Evolution Experiment (LTEE), inițiat în 1988 de biologul american Richard Lenski, care a ajuns în prezent la peste 80.000 de generații succesive de bacterii E. coli, fără semne că s-ar apropia de final.
Acest proiect unic nu doar că a devenit cel mai longeviv experiment de evoluție continuă din istorie, dar a oferit și unele dintre cele mai clare dovezi experimentale ale selecției naturale în acțiune, într-un cadru controlat, repetabil și documentat riguros.
Totul a început pe 24 februarie 1988, când Richard Lenski a inoculat 12 recipiente de laborator cu colonii identice ale aceleiași tulpini de Escherichia coli, o bacterie inofensivă, frecvent utilizată în cercetare. Cele 12 populații au fost crescute în condiții identice, într-un mediu nutritiv simplu, cu o cantitate limitată de glucoză.
Procedura este surprinzător de constantă: în fiecare zi, aproximativ 1% din fiecare populație este transferat într-un mediu proaspăt, unde bacteriile se înmulțesc rapid până când resursele se epuizează. În decurs de câteva ore, populațiile cresc de aproximativ 100 de ori, ceea ce corespunde la circa șase sau șapte generații bacteriene pe zi.
La intervale regulate, mostrele care nu mai sunt folosite sunt congelate cu ajutorul unor substanțe crioprotectoare. Acest pas permite cercetătorilor să „călătorească în timp”, comparând bacterii actuale cu strămoșii lor direcți, vechi de zeci de mii de generații. Este una dintre caracteristicile-cheie care transformă LTEE într-un experiment fără precedent.
Deși a existat o scurtă pauză în timpul pandemiei de COVID-19, experimentul a continuat aproape neîntrerupt timp de 37 de ani, ajungând în 2024 la pragul impresionant de 80.000 de generații.
Ce au învățat cercetătorii despre adaptare și selecție naturală
Unul dintre obiectivele centrale ale experimentului a fost să observe modul în care organismele se adaptează într-un mediu constant. Contrar ideii intuitive că evoluția ar putea stagna odată ce un organism se „potrivește” mediului său, datele LTEE arată că fitnessul – capacitatea de supraviețuire și reproducere – continuă să crească, chiar și după zeci de mii de generații.
Creșterea nu este însă liniară. În primele mii de generații, îmbunătățirile sunt rapide, sub forma unor „salturi” evolutive determinate de mutații benefice majore. Ulterior, progresul continuă, dar într-un ritm mai lent, pe măsură ce avantajele devin mai subtile.
Un alt aspect fascinant este diversitatea evolutivă. Deși toate cele 12 populații au pornit identic și au fost crescute în aceleași condiții, ele nu au evoluat în mod identic. Unele au găsit soluții diferite pentru aceleași probleme biologice, demonstrând că evoluția nu urmează un singur drum prestabilit, ci mai multe căi posibile.
În plus, cercetătorii au observat apariția așa-numiților „hipermutatori” în jumătate dintre linii. Aceste bacterii au dezvoltat rate de mutație mult mai ridicate din cauza unor modificări în mecanismele de reparare a ADN-ului. Deși acest lucru implică riscuri, avantajele pe termen scurt pot depăși costurile, mai ales într-un mediu unde adaptarea continuă oferă beneficii clare.
De ce contează acest experiment pentru înțelegerea vieții
LTEE nu este doar un exercițiu academic. Importanța sa depășește cu mult lumea bacteriilor crescute în laborator. Experimentul oferă o demonstrație directă și imposibil de contestat a selecției naturale, un proces adesea pus sub semnul întrebării în afara comunității științifice.
Mai mult, rezultatele au implicații practice în domenii precum medicina, biotehnologia și studiul rezistenței la antibiotice. Înțelegerea modului în care organismele se adaptează rapid la presiuni constante poate ajuta la anticiparea evoluției agenților patogeni sau la dezvoltarea unor strategii mai eficiente de tratament.
Un alt element remarcabil este faptul că experimentul nu are o dată de încheiere. Atât timp cât poate fi menținut, LTEE va continua să ofere date valoroase despre dinamica evoluției pe termen lung. Este, în esență, o fereastră deschisă către un proces fundamental al vieții, observat pas cu pas.
După peste 80.000 de generații, concluzia principală rămâne una simplă și puternică: evoluția nu este doar o teorie explicativă, ci un fenomen real, măsurabil, care poate fi urmărit zi de zi. Într-o lume marcată de incertitudini și dezinformare, acest experiment oferă una dintre cele mai solide dovezi că știința, atunci când este susținută pe termen lung, poate aduce claritate asupra celor mai complexe întrebări despre viață și adaptare.