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这是一个长期困扰进化生物学家的问题。为什么生物种群会变得特化?以洞穴鱼为例。这些生活在永久黑暗中的生物通常是盲目的,要么眼睛大大退化,要么完全没有眼睛。然而,据推测,它们是从有功能的眼睛的鱼类进化而来的。诚然,视力在洞穴环境中没有帮助,但为什么“失去”在其他生态位中生存的能力呢?研究人员提出了两种理论。一种理论认为,不使用的功能会积累破坏性突变,而不会影响生物。另一种理论认为,为了重新分配维持这些功能所涉及的能量,从而增强有用的功能,不使用的功能会被丢弃。《自然》杂志发表的新研究支持后一种观点。
为了解决这个问题,密歇根州立大学的研究人员决定在实验室中模拟进化。他们仅用葡萄糖培养了 12 株大肠杆菌,以观察它们是否会失去处理其他糖类的能力。两万代之后,该团队发现它们确实失去了这种能力。此外,细菌似乎失去了在其他糖类上生长的能力,因为这样做使它们更有效地摄取葡萄糖——这种机制被称为拮抗性多效性。因此,至少根据这项研究,自然选择似乎倾向于抛弃无关的功能,以便专注于有用的功能。