微生物也可通過丟棄基因進化

　　按照進化論的觀點，生物通過增加基因而不是丟棄基因向前進化。然而，美國田納西大學科學家4日提出，某些物種通過丟棄基因并依靠其他物種而得以生存，此假說可能修改進化論。

　　科學家認為，在物種進化中，存在著與紅心大戰游戲中“黑桃皇后假說”類似的假定。在紅心大戰游戲中，參與者力圖避免“贏得”分值很高的黑桃皇后，最終的目標是要其他參與者獲得高分，而自己保持低于他們的分值。

　　根據新的假說，有些微生物在與其他微生物共存的環境中，會出現導致自己失去基本功能的進化。這與人們普遍認同的生物通過添加基因而進化的進化論背道而馳。

　　田納西大學微生物教授埃里克·茲恩澤表示，有關進化的通常假設是生物會變得更加復雜，但是從微生物基因組的分析中認識到，某些微生物的進化趨勢是復雜性減少，同其祖輩相比，基因出現凈損失現象。

　　茲恩澤和他的博士生杰弗里·莫瑞斯以及密歇根州立大學的理查德·樂恩斯基對光合細菌——原綠球菌進行研究后產生了這一新的理論。

　　茲恩澤介紹說，原綠球菌這種海洋微生物是最常見的光合細菌，但讓他們感到疑惑的是，它在純培養環境中十分難以生長，主要原因之一是其對雙氧水這類活性氧十分敏感，同時依賴于其他細菌分解這些有毒物質來保護它。

　　原綠球菌曾具有分解有毒物質的能力，但這讓其付出了很大的代價，就如同擁有黑桃皇后一樣，于是丟棄了這種能力，取而代之的是從周圍其他微生物的艱辛工作（分解有毒物質）中獲益。

　　新假說為人們了解復雜的、相互依賴的微生物群提供了新途徑。茲恩澤表示，人們知道某些微生物活性如雙氧水清除存在“泄漏”情況，這意味著微生物活性的影響延伸到細胞外和進入了環境中。新假說認為，微生物活性的這種泄漏能夠驅使微生物群向相互間更加依賴的方向發展，有些成員不知情地參與了此過程。

　　相互依賴可能適合于脆弱的微生物。研究人員認為，他們的工作凸顯了生物多樣性的重要性，因為如果失去了那些稀有的微生物，其結果可能是給整個微生物群帶來災難。

　　目前，新的假說僅局限于微生物群，但茲恩澤認為可能擴展到更大的自由生物領域。參與者不需要的那張牌是整個游戲的關鍵。

　　達爾文說：我希望十歲小孩也看得懂物種演化。但大自然顯然不這么想，隨著人類探索的逐層加深，愈發能察覺到進化歷程有多少不可思議之處，包括把自己進化的越來越簡單。事實上，當生存壓力較小時，生物更有機會朝復雜發展，而“時世艱難”下，一個增加了生物復雜度的無用變異，就可能因耗費資源而被淘汰——好比沒了內臟的寄生絳蟲和喪失了腦的海星海膽。說到這，盡管和自然選擇的朝向無甚牽連，我仍沒法不想到《三體3》，在宇宙嚴苛的“黑暗森林”中，那些神一樣高度發達的星人是怎么選擇的呢——他們將自己“進化”成了二維紙片人。

來源：科技日報

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