利哈伊大学 利哈伊大学生物科学系副教授格雷戈里·朗在他的实验室里
信用:道格拉斯·本尼迪克特/学术形象 如果B优于A，C优于B，则遵循C优于A的传递性
然而，情况并非总是如此
每个孩子都熟悉“石头-剪刀-布”游戏——这是不透明性的缩影，三个选项之间没有明确的等级，尽管每个双向互动都有一个明确的赢家:纸战胜石头，剪刀战胜纸，石头战胜剪刀
进化也可能充满了不透明的相互作用
虽然自然选择——更好地适应环境的生物更有可能生存并传递基因的过程——可以在更短的时间间隔内观察到，但关于适应能力的提高是否会在长期的进化时间尺度内积累仍有争议
换句话说，人们可能会期望连续的适应性事件(如石头-纸-剪刀的双向互动)会转化为适应性的累积增加，导致最新一代总是比它所有的系谱祖先更适合
然而，事实证明并非在所有情况下都是如此
因此，进化过程包括所谓的非传递性相互作用，有时会产生不如其祖先适合的生物体
然而，缺乏这种不透明性的实验证明
直到现在
利哈伊大学生物科学系副教授格雷戈里·朗领导的一组科学家最近提供了进化可以是非传递性的经验证据
郎和他的团队通过一个1000代酵母进化实验确定了一个非翻译的进化序列
在实验中，一个进化的克隆超越了一个最近的祖先，但是在与一个遥远的祖先的直接竞争中失败了
这种情况下的不透明性是多级选择的结果，包括酵母核基因组和细胞内核糖核酸病毒基因组的适应性变化
这些结果提供了实验证据，证明选择的持续作用会导致生物体比更远的祖先更不适合生存，这些结果在今天发表在《生命杂志》上的一篇名为“酵母非传递适应性进化”的文章中有所描述
" 根据郎的说法，这项研究对进化论提出了两个常见的误解
他说，第一，进化是一个线性的“前进过程”，在这个过程中，每个生物沿着一条下降的路线比它之前的所有生物都更合适
郎和他的同事们着手确定不透明性是如何沿着一条特定的系谱世系线产生的
在他们的1000代酵母实验中，不透明性是由于酵母核基因组的适应性和细胞内病毒的逐步恶化而产生的
最初，该群体产生一种病毒编码的毒素，并对该毒素免疫
随着群体的适应，它固定了有益的核突变以及导致毒素产生损失的细胞内病毒群体的突变
随着时间的推移，更有益的核突变被修复，病毒群体中的选择导致毒素免疫的丧失——因为毒素不再产生
当与它的远祖竞争时，1000代进化种群由于祖先产生的毒素而消失
郎和他的团队通过1000代酵母的进化实验，发现了一个非翻译的进化序列
在实验中，一个进化的克隆超越了一个最近的祖先，但是在与一个遥远的祖先的直接竞争中失败了
信用:道格拉斯·本尼迪克特/学术形象 郎说:“另一个误解是，选择只有一个位点。”
“多层次选择——顾名思义——指出选择可以同时作用于生物组织的多个层次
" 郎说，在这个实验中，多级选择很常见
“选择跨越生物组织的多个层次，从细胞内的基因到群体内的个体
一个级别的选择会影响另一个级别的适合度
“事实上，当我们将宿主病毒基因组进化的研究扩大到其他人群时，我们发现我们研究的大约140个人群中有近一半经历了多级选择，修复了核基因组和病毒基因组中的适应性突变，”他补充说
“实验室进化实验已被证明对研究进化原理非常有效，但这项工作是第一个记录非传递性相互作用并提供机械解释的，”合著者肖恩·W说
巴斯柯克是西切斯特大学的助理教授，他在郎的实验室当博士后时参与了这项研究
“最终，病毒在祖先中的存在极大地影响了进化的酵母群体之间的竞争和相互作用
" 合著者阿莱西亚·布的作品
洛克斯当时是利哈伊大学的生物专业本科生，她专注于在她自己的“病毒对抗俱乐部”中对抗酵母细胞内的两种细胞内病毒
' “我在酵母细胞中研究了两种病毒的竞争，看看哪一种病毒变体比另一种更有优势，从而导致更高的频率，一种病毒比另一种病毒更强，”现在是匹兹堡大学微生物学研究生的洛克斯说
“作为消除、坚持和纯粹好奇的过程的一部分，去弄清楚这些人群中到底发生了什么，这是令人惊讶的
" 通过展示非传递性的相互作用可以沿着谱系继承的路线出现，该团队的工作对于科学界对进化过程的理解具有广泛的意义
郎说:“这解决了进化生物学家所说的‘第一层悖论’，即尽管有明确的证据表明选择是在连续的短时间间隔内起作用的，但未能确定长进化时间尺度上的广泛进化模式。”
“此外，它让人怀疑是否存在真正的最大适应值，更广泛地说，它意味着进化的方向性和进步可能是虚幻的
"
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