進化論解釋了包括我們在內的所有生物的生命。 通過向生物體不斷添加特徵，並不斷增加其複雜性來假設進化工作很容易。 一些魚演變成腿，然後走到土地上。 一些恐龍進化出翅膀並開始飛翔。 其他人則進化出子宮，並開始生下年輕的生命。
但這是最主要和令人沮喪的 對進化的誤解。 生命之樹的許多成功分支都保持簡單（例如細菌），或降低了它們的複雜性（例如寄生蟲）。 他們做得很好。
在 最近的一項研究 在《自然生態與進化》上發表的文章中，我們比較了100多種生物（主要是動物）的完整基因組，以研究動物界在遺傳水平上的進化。 我們的結果表明，主要動物群體（例如包括人類在內）的起源與增加新基因無關，而與大量基因損失有關。
進化生物學家史蒂芬·傑伊·古爾德（Stephen Jay Gould）是“前進的步伐”，即進化總是導致複雜性增加的想法。 在他的書中 滿屋 （1996年），古爾德使用醉漢漫步的模型。 酒鬼在火車站離開酒吧，笨拙地在平台上來回走動，在酒吧和火車軌道之間搖擺。 如果有足夠的時間，酒鬼將掉入鐵軌並被困在那裡。
該平台代表了一個複雜程度，其中發布是最低的複雜度，而跟踪是最大的複雜度。 生活從酒吧出來，以最小的複雜性出現了。 有時，它會偶然跌落到鐵軌上（以增加複雜性的方式演變），而另一些時候則是朝著酒吧（降低複雜性）。
沒有選擇比另一個更好。 根據環境的不同，保持簡單或降低複雜性可能比隨著複雜性的發展而更好地生存。
但是在某些情況下，動物群會進化出複雜的特徵，這些特徵是它們身體運作方式所固有的，不能再失去那些變得更簡單的基因-它們會卡在火車軌道上。 （在這個比喻中，沒有列車需要擔心。）例如，多細胞生物很少回到單細胞狀態。
如果我們只關注困在火車軌道上的生物，那麼我們對生命的偏見會從簡單到復雜的直線發展，錯誤地認為較舊的生命形式總是簡單的，而較新的生命形式則是複雜的。 但是，通往復雜性的真正途徑更加曲折。
我們與牛津大學的彼得·霍蘭德一起，研究了動物的遺傳複雜性如何進化。 先前， 我們已經表明 新基因的添加是動物界早期發展的關鍵。 然後，問題就變成了後來的動物進化過程中是否如此。
學習生命之樹
大多數動物都可以分為 主要進化譜系，在生命樹上的樹枝顯示了當今動物如何從一系列共同的祖先那裡進化而來。 為了回答我們的問題，我們研究了可公開獲得基因組序列的每個動物譜系，並與許多非動物譜系進行比較。
一種動物血統是氘代動物的血統，包括人類和其他脊椎動物，以及海星或海膽。 另一個是蛻皮動物，包括節肢動物（昆蟲，龍蝦，蜘蛛，千足蟲）和其他蛻皮動物，例如round蟲。 脊椎動物和昆蟲被認為是最複雜的動物。 最後，我們有一個世系，即滋養體，其中包括諸如軟體動物（例如蝸牛）或類小動物（ear）等動物。
我們選擇了各種各樣的生物，並希望了解它們與生命樹之間的關係以及它們共享和不共享的基因。 如果某個基因存在於樹的較舊分支中而不是較年輕的分支中，則我們推斷該基因已丟失。 如果某個基因不存在於較老的分支中而是出現在較年輕的分支中，則我們認為它是在較年輕的分支中獲得的新基因。
生命樹圖，顯示了不同動物群體的基因變化數量。 向下的橙色三角形表示基因缺失。 向上指向的綠色三角形表示基因的獲得。 三角形越大，變化越大。 喬迪·帕斯, 作者提供
結果顯示，基因丟失和獲得的基因數量空前，這在以前的分析中從未見過。 氘代口琴（包括人類）和蛻皮動物（包括昆蟲）這兩個主要譜系顯示出最多的基因丟失。 相反，滋養體在基因的新穎性和損失之間顯示出平衡。
我們的結果證實了斯蒂芬·傑伊·古爾德（Stephen Jay Gould）的照片，表明在基因水平上，動物的生命是通過離開酒吧並在復雜性上實現了巨大飛躍而出現的。 但是在最初的熱情之後，有些譜係因丟失基因而跌落到了酒吧附近，而另一些譜系卻因獲得了基因而向賽道漂移。 我們認為這是進化的完美總結，是酒吧和火車軌道之間由豪飲引起的隨機選擇。 或者，正如互聯網模因所說：回家進化，你喝醉了“。
關於作者
布里斯託大學生物科學學院講師Jordi Paps 英國布里斯托爾大學 以及進化學博士候選人Cristina Guijarro-Clarke 埃塞克斯大學
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