مطالعه‌ای در دانشگاه رایس بر روی میکروب‌های یک مرتع گاو در منطقه هیوستون یک بار دیگر تأیید کرد که همه چیز در تگزاس بزرگ‌تر است، حتی مواد تک سلولی. آزمایش‌ها اولین گزارش کلنی بزرگ و طبیعی از کلون‌های آمیب را نشان دادند - یک گستره نسبتاً به اندازه تگزاس با اندازه حداقل 12 متر.
تحقیق به صورت آنلاین در دسترس است و روی جلد شماره مارس مجله Molecular Ecology ارائه شده است.
برخی از موجودات بزرگ مانند درختان آسپن و شقایق های دریایی به دلیل رشد در کلنی های کلونال بزرگ به خوبی شناخته شده اند. برای مثال، یک کلنی از کلون‌های آسپن در یوتا حاوی بیش از 40000 درخت است که دارای سیستم ریشه‌ای عظیم هستند.
در مقابل، لکه کوتاه مدت کلون های آمیب حاوی میلیون ها فرد ژنتیکی یکسان از گونه Dictyostelium discoideum بود. اگرچه آنها معمولاً به‌عنوان تنها زندگی می‌کنند، به شکار و خوردن باکتری‌ها می‌پردازند، اما D. discoideum زمانی که غذا کمیاب می‌شود همکاری می‌کند و حتی جان خود را فدای نوع دوستانه می‌کند. زیست شناسان می گویند که کشف کلونی کلونال می تواند سرنخ های مهمی در مورد تکامل چنین رفتار مشارکتی به دست دهد.
Joan Strassmann یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: "این کشف برای درک ما از تکامل اجتماعی میکروبی مهم است، زیرا فرآیندهای انتخاب، همکاری و رقابت زمانی که جمعیت ها از نظر جغرافیایی مخلوط می شوند به طور متفاوتی انجام می شود." ، استاد هری سی و اولگا کی ویس در علوم طبیعی و رئیس دپارتمان اکولوژی و زیست شناسی تکاملی رایس.
مطالعات کلنی های کلونال در گونه های دیگر نشان می دهد که کلنی ها اغلب در لبه محدوده طبیعی یک گونه ظاهر می شوند.
اوون گیلبرت، یکی از نویسندگان این مطالعه، دانشجوی فارغ التحصیل رایس در بوم شناسی و زیست شناسی تکاملی، گفت: «مردم این موضوع را در مطالعات روی شقایق دریایی و گونه های دیگر دیده بودند. تصور می‌شود دو راه وجود دارد که این کلنی‌ها می‌توانند در لبه محدوده طبیعی یک گونه شکل بگیرند: یا فقط یک کلون راه خود را به آنجا پیدا می‌کند، یا شاید تعداد کمی به آنجا برسند، اما با یکدیگر رقابت می‌کنند و فقط یکی برنده می‌شود."
بر اساس این مطالعات، استراسمن، گیلبرت و هم‌نویسنده و زیست‌شناس تکاملی دیوید کولر، رایس هری سی و اولگا کی ویس، استاد اکولوژی و زیست‌شناسی تکاملی، حدس زدند که لکه‌های کلونال می‌توانند در لبه یک محدوده گونه های میکروبی، و آنها به دنبال مکان مناسبی برای آزمایش این ایده در D. discoideum بودند.
گیلبرت گفت: " D. discoideum تمایل دارد در ارتفاعات بالاتر و در مناطق پر درخت که در آن خاک مرطوب می ماند، رشد کند. چراگاه گاو تگزاس نوع نادرستی از زیستگاه است.اما D. discoideum در سرگین حیوانات مختلف رشد می کند، که نشان می دهد با توجه به مقدار مناسب باران، یک مرتع گاو می تواند مکان مناسبی برای انفجار جمعیت باشد."
استراسمن، گیلبرت و تیمی از محققان رایس در مقطع کارشناسی از ۱۸ مرتع محلی نمونه برداری کردند. در هر کدام، شبکه ای ترسیم کردند و نمونه های خاک و کود را جمع آوری کردند. آنها در آزمایشگاه برگشتند، نمونه ها را روی صفحات شفاف گذاشتند و روزانه آنها را بررسی کردند تا ببینند آیا آمیب تغذیه کننده ای تولید می کنند یا خیر. هنگامی که آمیب ها پیدا شدند، آنها را از نظر ژنتیکی مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند تا ببینند آیا آنها یک گونه هستند یا خیر، و اگر چنین است، آیا آنها کلون های ژنتیکی هستند یا خیر.
در یکی از زمینه ها، آنها دریافتند که تمام نمونه های D. discoideum کلون های ژنتیکی هستند. آزمایش‌های بعدی در آزمایشگاه نشان داد که این سویه مزیت رقابتی مشخصی نسبت به سه سویه دیگر که در مراتع مجاور یافت می‌شوند، ندارد. اینکه دقیقاً چگونه و چرا پچ کلونال بزرگ در آن زمینه خاص ظاهر شد، مشخص نیست، اما این واقعیت که آنجا بود، سؤالات جالبی را ایجاد می کند.
برای مثال، کار قبلی استراسمن و کولر با D. discoideum بیش از 100 ژن را پیدا کرده است که به ارگانیسم کمک می کند تا رفتار مشارکتی خود را تنظیم کند. آنها همچنین می‌دانند که جهش‌های این ژن‌ها می‌تواند به آمیب‌های فردی اجازه «فریب» بدهد و از تمایل غیرجهش‌یافته‌ها برای قربانی کردن خود استفاده کنند. اینکه چگونه گونه‌هایی مانند D. discoideum موفق می‌شوند متقلبان را از تولید بیش از حد و از بین بردن گونه‌های تعاونی دور نگه دارند، یکی از محورهای کار آنها است.
کولر گفت: «وجود لکه‌های کلونال در گونه‌های میکروبی، احتمالات بسیار جالبی برای ظهور و تنظیم رفتارهای تقلب ارائه می‌کند. این احتمال وجود دارد که مطالعات طبیعی اضافی در مورد میکروب های اجتماعی به تکمیل مطالعات آزمایشگاهی ژنتیکی و تکاملی این موجودات ادامه دهد."تحقیق با کمک مالی از بنیاد ملی علوم، کمک هزینه تحصیلی Wray-Todd و یک نمایشگاه دامپروری هیوستون و بورسیه Rodeo حمایت شد.
