Dotaz

Vznik a šíření užitečných mutací se často studují v dlouhodobě pěstovaných bakteriálních kulturách, které se připravují v laboratoři namnožením jedné buňky. Na počátku experimentu jsou baktérie geneticky identické a jsou zároveň dobře adaptované (přizpůsobené) na využívání určitého cukru jakožto zdroje energie.

Kultury se pak pasážují (opakovaně přesunují do čerstvého živného média) v přítomnosti jiného cukru. Po několika tisících pasáží dokážou baktérie mnohem lépe využívat tento nový zdroj energie.

Výzkumníci v pravidelných intervalech odebírají vzorky z kultury a zamrazují je. Díky tomu mohou následně „přečíst“ příslušné geny a odhalit tak, kdy se objevily mutace, které zefektivnily využívání nového cukru. Zároveň lze sledovat, jak nositelé těchto mutací postupně převládli.

V pokusech se například ukázalo, že k „vylepšení“ jistého genu bylo potřeba okolo pěti mutací. Ty se v nezávislých experimentech objevovaly opakovaně, pokaždé však v jiný čas a často i v různém pořadí. Každá nová mutace přitom o něco zlepšila růstovou rychlost baktérie na daném živném médiu.

Šíření účelných mutací u pohlavně se rozmnožujících organizmů je poněkud obtížnější, protože jejich výhodnost se často mění podle toho, s jakými dalšími geny se sejdou v konkrétním jedinci. Podle některých hypotéz proto u pohlavně se rozmnožujících organizmů dochází k šíření prospěšných mutací – a tedy i k adaptaci na nové podmínky – jen v období bezprostředně po vzniku nového druhu.