運行時間最長的進化試驗重現(xiàn)了自然界的另一面，并且展示了一種生物的重大變化如何改變它的環(huán)境以及居住在那個空間中所有生物的進化軌跡。

　　長期實驗進化項目開始于1988年。美國密歇根州立大學的Richard Lenski選擇了單菌株的大腸桿菌，并且創(chuàng)建了12種培養(yǎng)菌。

　　此后的每一天，每種培養(yǎng)菌的樣品都被轉(zhuǎn)移到以葡萄糖為主要營養(yǎng)物質(zhì)的新鮮培養(yǎng)基中。如今，自試驗開始，已有6萬多代大腸桿菌產(chǎn)生。

　　Lenski的試驗讓人們以前所未有的細節(jié)見證了進化。由于樣品每隔75天便被冷藏起來，因此研究團隊能再次辨認他們所看見的改變背后精確的基因突變。

　　最大的進化改變在約3.15萬代之后發(fā)生。在12種培養(yǎng)菌中，一種細胞系演化出以培養(yǎng)基中另一種化學物質(zhì)—檸檬酸為食的能力。如今，來自Lenski團隊的Caroline Turner和其他成員在一篇提交到預(yù)印本文獻庫的論文中描述了這種變化引發(fā)的一些影響。

　　大腸桿菌通常并不以檸檬酸為食，因為它們無法將其攜帶進細胞中。不過，食檸檬酸細菌中的一個突變使其產(chǎn)生逆向轉(zhuǎn)運蛋白CitT。該蛋白能讓檸檬酸繞過細胞膜進入細胞。這種蛋白的基因已經(jīng)存在，但在氧氣出現(xiàn)時通常會被關(guān)閉。

　　一旦以檸檬酸為食的能力進化出來，整個菌群便會繁盛，因為相同的培養(yǎng)基能維持更多細胞的生命。很快，這些以檸檬酸為食的細菌占據(jù)統(tǒng)治地位，戰(zhàn)勝了所有大腸桿菌，除了其中一株—該菌株反過來演化出利用被改變的環(huán)境的能力。

　　它通過產(chǎn)生更多的被稱為DctA的轉(zhuǎn)運蛋白成功做到了這一點。DctA能以很小的能量代價導入以檸檬酸為食的菌株所導出的琥珀酸和其他分子。不過，事情并未就此停止。檸檬酸吞食者隨后還開始制造更多的DctA，以試圖奪回在獲取檸檬酸過程中損失的一些琥珀酸和其他分子。