科學家在實驗室重現生物進化過程

　　運行時間最長的進化試驗重現了自然界的另一麵，並且展示了一種生物的重大變化如何改變它的環境以及居住在那個（gè）空（kōng）間中所有生物（wù）的進化軌跡。

　　長（zhǎng）期實驗進化（huà）項目開始於1988年。美國密歇根州立大學的Richard Lenski選擇了單菌株的大腸杆菌，並且創建了12種培養菌。

　　此後的每一天，每（měi）種（zhǒng）培養菌的樣品都被轉移到以葡萄糖為主要營養物質的新鮮培養基中。如今，自試驗開始，已有（yǒu）6萬多代大腸杆菌（jun1）產（chǎn）生。

　　Lenski的試驗讓人們以前所未有的細節見證了進化。由於樣品每隔75天便被冷藏起來，因此研究團隊能再次辨認他們所看見的改變（biàn）背後精確的基因突變。

　　最大的進化改變在約3.15萬代之後發生。在12種培養菌中，一種細胞係演化出以培（péi）養基中另一種化學物質—檸檬酸為食的能力。如今，來自Lenski團隊的Caroline Turner和其他成員在一篇提（tí）交到預印本文獻庫的論文中描述了這種變化引發的一些影響。

　　大腸（cháng）杆菌通常並（bìng）不以檸檬酸為食，因為它們無法將其攜帶進細胞中。不過，食檸檬酸細菌中的一個突變使其產生逆（nì）向轉運蛋白CitT。該蛋白能讓檸檬（méng）酸繞過細胞膜進入細胞。這種蛋白的基因已經存在，但在氧氣出現時通（tōng）常會被關閉（bì）。

　　一旦以檸檬酸為食的能力進化出來，整個菌群（qún）便（biàn）會繁盛（shèng），因為相同（tóng）的培養基能（néng）維持更多細胞的生命。很快，這（zhè）些以檸（níng）檬酸為食的細菌占據統治地（dì）位，戰勝了所有大腸杆菌，除（chú）了其中（zhōng）一株—該菌株反過來演化（huà）出利（lì）用被改變（biàn）的環（huán）境的能力。

　　它通過產生更多的被稱為DctA的轉運蛋白成功做到了這一點（diǎn）。DctA能以很小（xiǎo）的能（néng）量代價導入以檸檬酸為食的菌株所（suǒ）導出的（de）琥珀酸和其他分子。不過，事情並未就此停止。檸檬酸吞（tūn）食（shí）者隨後還開始製造更多的DctA，以試圖奪回在獲取檸檬酸過程中損（sǔn）失的（de）一些琥珀酸和（hé）其（qí）他分子。