进化新知：丢弃基因的“黑桃皇后假想” _进化

红心大战中的黑桃皇后
【进化新知：丢弃基因的“黑桃皇后假想”】来自田纳西大学诺克斯维尔分校的研究者提出了一个新的理论，可能会对进化理论领域发起挑战。这一理论依红心大战（Hearts）游戏而被命名为“黑桃皇后假想”（Black Queen Hypothesis），它表明一些属种依赖丢弃基因而生存，并依靠其他属种来更好地生存。在红心大战游戏中，目的是为了避免获取代表高分的黑桃皇后，哪位游戏参与者获得了最低的分便能获胜。研究者说，同样的“游戏规则”也适用于进化。
黑桃皇后理论认为，当周围有相应属种的相应功能时，进化的力量会推动着微生物丢失这些基本功能。这一观点与目前被广泛接受的进化观点不同，它是在不断地丢弃基因，而不是增添基因。Erik Zinser副教授领导了这一研究，他说，一直以来人们都认为进化是为了增加复杂性，然而对微生物基因的分析却显示事情并非完全如此。密歇根州立大学的Jeffrey Morris和Richard Lenski也参与了此项研究。
Zinser说，海洋微生物作为地球上最广泛分布的光合有机体，却一直令我们疑惑，因为它无法单独生存在一个纯净环境中，究其主要原因，应该是原绿球藻（Prochlorococcus）对如过氧化氢的活性氧（reactive oxygen species）非常敏感，它们需要依赖其他细菌来分解这些有毒物质。原绿球藻原本能自我解毒，但其代价是昂贵的，就像在红心大战中带着黑桃皇后一样，因此它不得不选择丢弃此功能。当原绿球藻丢弃自我解毒功能后，它就能集中能量用于其他地方，如繁殖。这一假想提供了理解复杂、非独立微生物社区的新视角。
Zinser说，我们知道某些微生物活动，如过氧化氢腐蚀会超越细胞范围进入环境中，正是这些活动促使微生物社区成员之间联系越来越紧密，尽管它们中的一些并不知情。微生物社区的分异度也非常重要，如果其中的珍稀成员丢失了，整个社区也会面临灭顶之灾，这就跟没有黑桃皇后的红心大战一样。不过，这一假想目前仅适用于微生物，但Zinser认为它能推广到一些大型生命体中。

（化石网/歆塬编译）