佛羅里達(dá)州立大學(xué)的一項新研究讓研究人員得以窺探了從魚類、花到腫瘤，生物體是如何響應(yīng)快速的環(huán)境變化而進(jìn)化的。研究結(jié)果有可能會對包括氣候變化和癌癥治療在內(nèi)的許多研究領(lǐng)域造成廣泛的連鎖效應(yīng)。這一切都是因為孔雀魚（guppies）。

佛羅里達(dá)州立大學(xué)生物科學(xué)教授Kimberly Hughes及研究人員小組，著手調(diào)查了當(dāng)她們將野生特立尼達(dá)孔雀魚（Trinidadian guppy fish）從有捕食者魚類的溪流轉(zhuǎn)移到?jīng)]有兩種捕食者魚類的溪流中時這種小型熱帶魚發(fā)生進(jìn)化的過程。由于孔雀魚能夠一年繁殖多次，因此她們能夠追蹤在無捕食者的區(qū)域中生活的3-4代的孔雀魚。

發(fā)布在學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）上的研究結(jié)果是驚人的。

通過測序孔雀魚大腦中的遺傳物質(zhì)，研究人員發(fā)現(xiàn)有135個基因響應(yīng)新環(huán)境發(fā)生了進(jìn)化。大多數(shù)的基因表達(dá)改變都是內(nèi)在的，與諸如代謝、免疫功能和發(fā)育等魚類的一些生物過程有關(guān)。

但更重要的是，基因?qū)τ诃h(huán)境改變做出的即時反應(yīng)并沒有反映最終的進(jìn)化改變。

一些基因可以在對環(huán)境做出即時響應(yīng)之時改變它們的活性水平（進(jìn)化生物學(xué)家將之稱為可塑性），或是在經(jīng)過許多代的進(jìn)化反應(yīng)中改變它們的活性水平。

Hughes和同事們發(fā)現(xiàn)，基因活性進(jìn)化改變與基因活性即時可塑性往往呈反方向。響應(yīng)環(huán)境顯著變化而發(fā)生改變的基因在數(shù)代之后會按反方向進(jìn)化。

Hughes說：“一些進(jìn)化理論認(rèn)為，可塑性和進(jìn)化改變應(yīng)該是同一方向。但我們的結(jié)果表明，至少在進(jìn)化極早期，以一種‘錯誤’方式響應(yīng)環(huán)境改變的基因進(jìn)化最快速。”

孔雀魚一年繁殖數(shù)代，可在短期內(nèi)看到快速的進(jìn)化改變，因此被視作是進(jìn)化研究的理想受試者。

這些研究結(jié)果對科學(xué)家們而言很有趣，并由此提出了一些其他生物如何響應(yīng)環(huán)境改變而進(jìn)化的大問題。

例如，當(dāng)遭受化療或放療之時腫瘤面對著環(huán)境改變。植物和動物面對著全球溫度升高的環(huán)境改變。它們?nèi)绾胃淖冏陨碓谶@樣的新現(xiàn)實狀況下生活下來或最終被淘汰？

Hughes 說：“我們知道生物體可以極快的速度對環(huán)境變化做出響應(yīng)。它們可以適應(yīng)新環(huán)境。其中包括人類病原體等生物體及適應(yīng)化療的腫瘤。我們可以檢測病原體和腫瘤的快速改變。我們也可以像對孔雀魚大腦那樣以相同的方式測量這種可塑性。那么我們或許能夠預(yù)測在較長期內(nèi)病原體或腫瘤將對治療如何產(chǎn)生反應(yīng)。這可能會幫助醫(yī)學(xué)研究人員和醫(yī)生預(yù)測及避免病毒、細(xì)菌和腫瘤形成耐藥。”