摘要：
伯明翰大学的科学家揭示了小型水蚤适应湖泊磷污染水平增加的遗传机制。
通过将网络的基因映射到古代和现代的水蚤，总部位于大学生物科学学院的研究人员可以表明，在800个基因簇中，许多基因参与代谢过程，并进化为“可塑性”或灵活性。
这使得现代水蚤能够根据环境中的磷含量来调节其基因表达。这尤其令人着迷，因为它们700岁的祖先没有这种可塑性反应。了解适应性将有助于科学家更好地预测这些生物的能力，从而帮助我们减少磷污染带来的威胁。
令人惊讶的是，研究小组只能通过比较现代水蚤和它们700岁祖先的反应来得出这些发现。现代样本和古代样本都来自明尼苏达州的同一个湖泊，富营养化过程(破坏性的藻华导致高磷含量)始于20世纪初。
现代工业化农业广泛使用磷基肥料，加剧了野生动物的许多压力。磷最终进入我们的淡水系统，导致富营养化。水蚤可以帮助减少这些水华，但它必须处理磷含量增加引起的健康问题。达格马弗里希博士、多特贝克博士和马尔钦沃耶沃季奇博士都是欧洲联盟著名的玛丽斯克洛道斯卡-居里奖学金的三名获得者。他们的专业知识是发展进化生态学的新概念，这使得这种分析成为可能。
环境古基因组学专家dagmar frisch博士说：“我们利用现有的数据和最新的分析方法，将基因表达模式与生理反应联系起来，使这些动物能够应对增加的环境磷。”这使我们能够确定基因网络的哪一部分负责新进化的反应。
虽然这项工作有助于我们更好地了解动物如何适应新环境，但谢菲尔德大学的多特贝克博士指出：“由于水蚤是水生生态系统中如此重要的物种，我们的研究最终改善了我们的生活。了解水生生态系统如何减轻富营养化的一些影响是全球淡水环境面临的主要威胁之一。”
通过恢复休眠在湖泊沉积物中的卵，这是一种被称为“复活生态学”的方法，作者可以用一种新颖的方式比较再生的具有100年历史的水蚤与现代后代的遗传反应。
“我们使用网络分析来找出哪些基因与其他基因‘交流’或形成集群(称为模块)，以及这种基因交流在过去700年中在一个关键物种中是如何变化的。此外，我们可以将这些基因与具有特殊观察特征的模块连接起来，这在复活生态学中还是第一次。”现为挪威癌症登记处研究员的Marcin Wojewodzic博士说。
贝克尔博士说：“我们的研究强调，进化是分子微调的结果，这种微调发生在不同的层面，从基本的细胞反应到复杂的生理特征。弗里希博士补充道：“我们的方法可以充分理解动物如何以及如何对环境变化做出反应，从而让我们更好地理解生物体是生物组织的整体单位。"
Wojewodzic博士说：“在应用了最近开发的网络分析之后，合乎逻辑的下一步是探索其他分子机制，包括表观遗传学，如何在进化过程中发挥作用。我们已经开始了这项研究。”
标签：基因网络
