在印度洋西安的非洲島國馬達加斯加，有超過九成的青蛙都存在有蛇的基因Bovine-B（BovB）

。親生骨肉竟然有了“隔壁老王”的血統？這究竟是蛇出了軌，還是青蛙劈了腿？還是傳說中遙遠而又神秘的“水平基因轉移”惹的禍呢？

水平基因轉移是蛇與青蛙的案件的罪魁禍首

當地蛇的一段基因BovB有著強大的能力——將自己的DNA點位複製到其他位置上。這種移形換影、移花接木的一招確實厲害，從蛇的身上水平轉移到了寄生蟲、水蛭等物種的轉移下，進入到了青蛙體內。

這肯定不是一代蛇或者一代蛙能夠完成的任務，在馬達加斯加這樣相對封閉的環境裡，經過長年累月的發展，才鑄就今日的情形。

生命延續 基因傳遞

在我們通常的認知裡，基因是一條具有雙螺旋結構的DNA片段，通常都是由父母雙方各出一條，然後傳給子代，形成下一代的基因。在不斷地繁衍、組合中，基因不斷演繹變化，但也在大體上保持了主要的資訊，將種族特性一代代傳遞下去。

在一代代的繁衍中，難免會出現一些基因變異，於是就出現了生物的多樣性。但在我們常規的概念中，這種變異發生的機率很低，而且大部分變異在自然的優勝劣汰中被篩選掉了。因此生物的演化總是要經過漫長的時間。想要出現大量的變異人種，只有在漫畫影視《X-man》中才會存在。

然而，大自然的神奇遠遠超乎於人類的想象。

“盪漾在進化樹枝間的猴子”

在我們的常規印象中，所有生物都是起源於最初的有機多分子體系演化而成的原始生命。隨著生物個體間的不同進化路線分出了動物、植物，然後又細分出了門、綱、目、科、屬、種等不同的分支。不同物種間的DNA就是沿著這些分支不斷演化傳遞下去的。

在這看似“完美”的解釋之下，卻出現了不按常理出牌的怪胎——盪漾在進化樹間的猴子。科學家們研究發現，

基因除了常規的垂直傳遞外，還有“水平基因轉移”這種形式存在！

這種跨越物種的移動形式就如同一隻不安分的猴子，在不同的進化樹之間跳來跳去。

溶菌酶基因GH25

在進化樹分支的底層是菌類、病毒、動物、植物等基礎的分支，通常走向這幾種分支的生物是井水不犯河水，朝著各自的方向繁衍下去。但是卻有一種溶菌酶基因GH25遊走於各個物種之間，出現在多個分支上面。

科學家最初發現GH25時，它還只是一段平平無奇的基因片段，它可以產生一種溶菌酶，破壞細菌的蛋白質外殼。有了它的存在，某些病毒就可以攻擊細菌。相應的病毒就可以繁衍了。

然後，科學家們又發現某些

細菌的DNA中也有GH25的存在，當細菌進行分裂時，GH25產生的溶菌酶可以把細菌自身的蛋白質外殼分解掉

，相當於“自毀長城”。但也正因如此，這個細菌就可以進行正常的分裂繁殖了。

如果說以上的功效還算是常規操作，那麼事情接下來的發展就出乎人們意料了。

美國反而比爾特大學的研究團隊在基因資料庫中查詢GH25的蹤跡，竟然發現在很多非細菌生物中也有它的存在！

除了像厚壁菌這樣的細菌外，米麴黴、豌豆蚜蟲、江南卷柏以及一些深海古菌中都出現了GH25的身影

。

要知道，這麼多種生物可是分別隸屬於三大生物界，而且其中的

豌豆蚜蟲、江南卷柏祖先都不具備該段基因。

實驗室主任Seth Bordenstein賽斯·波丹斯坦驚歎：一組基因出現在三大生物界，這不但拓展了生物界限，更拓展了人類對生物認知的邊界！

基因組學家Olivier Panaud奧利維爾·帕諾德在研究GH25基因段的時候就發現，這段基因神出鬼沒，生物基因進化的複雜程度遠遠大於人類的認知。

究竟GH25是如何做到突破生物界限實現水平轉移的呢

？

病毒結構簡單，想要突破它的DNA不難。透過病毒的幫助，改變細菌的DNA，實現水平轉移也並非難事，但是想要攻克其它物種的堅固堡壘，可就不難麼容易了。

法國里昂第一大學生物統計學研究者Vincent Daubin 文森特·多賓指出了一條道路：

當生物進食的時候，該食物恰好包含某個細菌的DNA片段，基因水平轉移就可能出現了

。這種機率就相當於一個人吃飯時恰好吃到了一張彩票。雖然機率很低，但只要經過大量的嘗試，經過無數次失敗之後，總會有成功的一天。

而且GH25本身的特性有助於生物對抗細菌，其中

深海古菌就利用GH25產生的溶菌酶抵擋住了四波細菌的進攻。

這樣一來，凡是被GH25改變基因的生物都具備了更強的抗菌性，更容易存活下來，從而被後世的人類發現。

GH25只是基因水平轉移的其中一個例子，與之類似的案例還有很多。

基因水平轉移不止一個片段

範德比爾特大學的團隊Rokas和Slot發現在數百萬年前的麴黴屬中有23個基因片段出現在了柄孢殼菌屬的DNA之中

。如此大規模的集體遷移，再次重新整理了人類的認知。

隨著研究的深入，越來越多的成果被發現。

來自浙江大學昆蟲科學研究所的中國學者們在世界頂級期刊Cell《細胞》上發表論文：在218個高質量的昆蟲基因組中使用高通量篩選演算法，鑑定到1410個水平轉移基因

。

要知道，

昆蟲作為最繁茂的種群，早在4.8億年前就已經出現在地球上了

。豐富多樣的習性是不同昆蟲間的巨大差異，可是這些水平轉移基因居然跨越了這些差異，出現在眾多的昆蟲之中。

當然，如此大規模的基因水平轉移絕非偶然，它們的出現必定有存在的理由。研究者們透過對比實驗發現，

在擁有這段基因的蝴蝶或蛾子中，雄性對雌性的求偶行為更加強烈了

。換成大白話來講，就是有了這段基因的存在，那些常年母胎單身的鋼鐵直男們，有了這段基因片段後，終於開竅了，懂得如何去追女孩子了。

讀到此處的單身人士是不是已經在懷疑，自己體內缺乏了這段基因呢？

其實大可不必擔心。目前科學研究者們對基因水平轉移的研究還沒能證實這一點，找不到物件的問題不能怪自己的基因。

基因水平轉移會波及人類嗎？

不過，又有另一部分讀者可能會擔心了，自己的基因會不會被進行基因水平轉移，自己的基因是否會被破壞呢？畢竟現在很多食物都是轉基因了嘛。

其實這方面也不必過於擔心。基因水平轉移常常發生在微生物領域，因為在細胞層級，一道細胞膜就擋住了大量的外來基因片段。因此在這個層級上，基因水品轉移的活力就被大大限制了。

在人體這樣大型的生物體內，身體細胞還會產生逆轉錄酶，把外來的DNA、RNA片段裁剪掉。畢竟，一段基因水平轉移進入人體就已經是小機率事件了，再透過一小段基因片段就想改變真個人體的DNA，也太難為這段小小的基因了。

所以，一對夫婦產下的孩子，竟然會有隔壁老王的基因，大機率不會是基因水平轉移的問題。這個鍋，基因不背。

近些年來，隨著科研的不斷深入，人們逐漸意識到基因水平轉移這一現象，並且它發生的頻次比我們想象的要多。這隻頑皮的猴子不斷穿梭在生態進化樹間。它的存在讓我們的自然界更加的複雜，更加的豐富。當基因水平轉移這隻頑皮的“猴子“再次反覆橫跳，就會把DNA片段帶到更多的生物進化分支上去，讓這棵樹結出更多奇異的果子，讓世間的物種更加豐富多樣。

作者：方驥 校稿：川川