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微生物也可通过丢弃基因

发布时间:2021-01-11 16:39:22 阅读: 来源:车轴厂家

微生物也可通过丢弃基因

本报华盛顿4月4日电(记者毛黎)按照进化论的观点,生物通过增加基因而不是丢弃基因向前进化。然而,美国田纳西大学科学家4日提出,某些物种通过丢弃基因并依靠其他物种而得以生存,此假说可能修改进化论。 科学家认为,在物种进化中,存在着与红心大战游戏中“黑桃皇后假说”类似的假定。在红心大战游戏中,参与者力图避免“赢得”分值很高的黑桃皇后,最终的目标是要其他参与者获得高分,而自己保持低于他们的分值。 根据新的假说,有些微生物在与其他微生物共存的环境中,会出现导致自己失去基本功能的进化。这与人们普遍认同的生物通过添加基因而进化的进化论背道而驰。 田纳西大学微生物教授埃里克·兹恩泽表示,有关进化的通常假设是生物会变得更加复杂,但是从微生物基因组的分析中认识到,某些微生物的进化趋势是复杂性减少,同其祖辈相比,基因出现净损失现象。 兹恩泽和他的博士生杰弗里·莫瑞斯以及密歇根州立大学的理查德·乐恩斯基对光合细菌——原绿球菌进行研究后产生了这一新的理论。 兹恩泽介绍说,原绿球菌这种海洋微生物是最常见的光合细菌,但让他们感到疑惑的是,它在纯培养环境中十分难以生长,主要原因之一是其对双氧水这类活性氧十分敏感,同时依赖于其他细菌分解这些有毒物质来保护它。 原绿球菌曾具有分解有毒物质的能力,但这让其付出了很大的代价,就如同拥有黑桃皇后一样,于是丢弃了这种能力,取而代之的是从周围其他微生物的艰辛工作(分解有毒物质)中获益。 新假说为人们了解复杂的、相互依赖的微生物群提供了新途径。兹恩泽表示,人们知道某些微生物活性如双氧水清除存在“泄漏”情况,这意味着微生物活性的影响延伸到细胞外和进入了环境中。新假说认为,微生物活性的这种泄漏能够驱使微生物群向相互间更加依赖的方向发展,有些成员不知情地参与了此过程。 相互依赖可能适合于脆弱的微生物。研究人员认为,他们的工作凸显了生物多样性的重要性,因为如果失去了那些稀有的微生物,其结果可能是给整个微生物群带来灾难。 目前,新的假说仅局限于微生物群,但兹恩泽认为可能扩展到更大的自由生物领域。参与者不需要的那张牌是整个游戏的关键。 达尔文说:我希望十岁小孩也看得懂物种演化。但大自然显然不这么想,随着人类探索的逐层加深,愈发能察觉到进化历程有多少不可思议之处,包括把自己进化的越来越简单。事实上,当生存压力较小时,生物更有机会朝复杂发展,而“时世艰难”下,一个增加了生物复杂度的无用变异,就可能因耗费资源而被淘汰——好比没了内脏的寄生绦虫和丧失了脑的海星海胆。说到这,尽管和自然选择的朝向无甚牵连,我仍没法不想到《三体3》,在宇宙严苛的“黑暗森林”中,那些神一样高度发达的星人是怎么选择的呢——他们将自己“进化”成了二维纸片人。

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