本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
1988 年，一位副教授開始培養大腸桿菌菌株。 二十一年和 40,000 代細菌之後，密歇根州立大學的微生物生態學教授 理查德·倫斯基 揭示了進化過程中適應性遺傳變化和隨機遺傳變化之間差異的新細節。
倫斯基和他的團隊對多年來定期冷凍的細菌的各個世代的基因組進行測序，發現適應性和隨機基因組變化不一定遵循相同的模式。倫斯基在一份準備好的宣告中說，即使在一致的環境中，這兩種基因組變化之間的相互作用也“是複雜的，並且可能是違反直覺的，而不是緩慢的平衡”。
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細菌的早期變化似乎主要是適應性的，幫助它們更成功地適應環境。 他指出：“即使細菌的適應速度減慢，基因組的進化速度也出奇地恆定。 “但隨後，突變率突然躍升，並建立了一種新的動態關係。”
例如，到第 20,000 代，該小組發現發生了約 45 個基因突變，但在 6,000 代之後，代謝中的基因突變出現，並引發了突變數量的迅速增加，因此到第 40,000 代，發生了約 653 個突變。 與早期的變化不同，這些後來的突變似乎更具隨機性和中性。
這項期待已久的發現表明，如果不具備豐富的資料集，計算進化變化的速率和型別可能更加困難。 “即使在這個簡單的系統中，基因組進化速率與適應性之間觀察到的流動和複雜的耦合也告誡我們，在沒有分子和群體遺傳過程的具體知識的情況下，不要對自然界中基因組進化速率進行絕對的解釋，”論文作者寫道。
自從快速基因組測序技術問世以來，這種詳細的突變率圖譜才成為可能。 倫斯基說：“現在能夠精確地展示選擇如何逐步改變這些細菌的基因組，經過數萬代，真是太好了。”
格勒諾布林約瑟夫傅立葉大學的 Dominique Schneider 是該論文的合著者，他在一份準備好的宣告中說，新資料“精美地強調了突變事件的連續性，這些事件使這些生物體能夠爬升到更高的環境效率”。 這篇論文今天在 自然 雜誌上線上發表，也恰逢 查爾斯·達爾文 發表他的《物種起源》150 週年。（《大眾科學》是自然出版集團的一部分。）
這些發現最終可能幫助科學家更好地瞭解人類疾病和感染中的突變。 該論文的主要作者、該實驗室的博士後研究員傑弗裡·巴里克在一份準備好的宣告中說：“癌症進展從根本上來說是一個相似的進化過程。” 儘管研究團隊將繼續研究微小細菌的進展以尋找更多答案，但他補充說：“我們對這些小小的錐形瓶中的進化細節瞭解得驚人地多。”
大腸桿菌培養物圖片由 Greg Kohuth/密歇根州立大學提供