2020年微生物火了，Science首次揭开当代微生物进化与宿主的联系

2020是COVID-19的时代，不断洗手和消毒的需要，使微生物进入了一个新的研究水平，尤其是它们对个人健康的影响。

虽然微生物与宿主之间的联系无非有益（酸奶）和有害（触摸传播的病毒）两种，但对于微生物如何进化以及它们的进化如何影响宿主的健康知之甚少。

研究结果表明，可能没有一个普遍健康的微生物群，相反，移植的微生物可能需要时间来适应新的宿主才能带来好处。

多伦多大学生态与进化生物学系副教授、这篇Science文章的通讯作者Megan Frederickson说：“有一种流行的观点认为‘适者生存’意味着一个人应该从别人那获得好处，而不是相互作用。我们发现，随着时间的推移，微生物通过更多（而不是更少）的合作进化，从而更好地适应宿主。”

研究的第一步是在温室里培育几百株三叶苜蓿（Medicago truncatula），给每个标本最初混合固氮细菌Ensifer meliloti的两个菌株。随后，他们将新的种子重新播种到同一个花盆中，并重复这一过程共五代。

在温室里待了一年后，研究人员培育了一批新的植物，并在它们身上测试了进化的微生物，将不同的进化微生物和不同的寄主进行了混合和匹配。他们比较了当给予原始或进化的微生物，以及当它们被赋予在不同宿主上进化的微生物时植物的生长情况和它们形成的联合体的数量。

最后，研究人员对原始微生物和进化微生物的整个基因组进行了测序，以观察它们在基因上的差异。

“当我们把实验开始和结束时的微生物放回宿主身上时，我们发现它们在进化的同一宿主上表现最好，这表明它们适应了当地的宿主，”文章一作Rebecca Batstone说。“当它们与宿主有共同的进化史时，这些衍生的微生物更有益。”

研究人员说，这一发现表明，进化可能有利于合作，科学家可能能够在实验室环境中利用实验进化，制造出能为宿主提供更多益处的微生物。

“当植物甚至动物进入新的环境，也许是作为入侵物种，或者是因为它们对气候变化做出反应，它们遇到的微生物最初可能是不好的伙伴。但这些微生物可能会迅速适应并发展出一种更有益的关系，”Frederickson说道。

原文检索：Experimental evolution makes microbes more cooperative with their local host genotype