在自然進(jìn)化的歷史長(zhǎng)河中，生物體為了適應(yīng)周邊環(huán)境的變化,，要么對(duì)自身功能進(jìn)行必要的改變,，要么被消滅或淘汰。但進(jìn)化無(wú)疑是一個(gè)漫長(zhǎng)而復(fù)雜的過(guò)程,，生物將怎樣應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)呢,？以色列魏茲曼研究院的科學(xué)家通過(guò)模擬進(jìn)化器觀察發(fā)現(xiàn)，生物體中某些蛋白質(zhì)所具有的活動(dòng)特征,，對(duì)其進(jìn)化起著十分重要的作用,。

　　該研究成果發(fā)表在最新一期的《自然遺傳學(xué)》雜志上。

　　事實(shí)上,，生物體的進(jìn)化過(guò)程也是對(duì)自身產(chǎn)生很大傷害的過(guò)程,。這種自我改變或突變對(duì)生物體本身產(chǎn)生的危害，可能比益處大幾百倍,。因此，如何減少生物體在進(jìn)化過(guò)程中對(duì)自身帶來(lái)的危害,，一直是生物學(xué)家關(guān)注的問(wèn)題,。

　　魏茲曼研究院塔菲克博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組認(rèn)為，擁有進(jìn)行混雜活動(dòng)或其他隱蔽活動(dòng)能力的蛋白質(zhì),，具有為自然物種完成新功能進(jìn)化的天性,。承擔(dān)著進(jìn)化功能的蛋白質(zhì)，往往具有這樣的特點(diǎn)：即它不僅承擔(dān)著進(jìn)化功能,，而且還承擔(dān)著一些與進(jìn)化完全不相干的責(zé)任,。例如，研究人員選擇研究的一種酶（PON1）,，具有將膽固醇從動(dòng)脈壁移開的功能,，同時(shí)它還可以分解某些用于殺蟲劑的化學(xué)物質(zhì)。然而,，PON1的主要功能,，則是作為一種催化劑,，用于移動(dòng)一種稱作“內(nèi)酯”的化合物，而這項(xiàng)功能與前兩者之間不存在任何聯(lián)系,。

　　為了弄清蛋白質(zhì)的混雜功能具有什么樣的進(jìn)化優(yōu)勢(shì),，研究人員在實(shí)驗(yàn)室中建造了一個(gè)加速進(jìn)化器，在完全隨機(jī)的情況下,，對(duì)不同的蛋白質(zhì)（一種酶）進(jìn)行基因譯碼的改變,。進(jìn)化的壓力可以通過(guò)選取一些在混雜活動(dòng)中具有高活躍性的突變異種顯示出來(lái)。

　　經(jīng)過(guò)幾輪的改變和選擇,，研究人員觀察到這些蛋白質(zhì)發(fā)生了什么樣的變化,。正如期待的那樣，它們有選擇地增加著需要進(jìn)行的活動(dòng),。同時(shí)其他類型的活動(dòng)強(qiáng)度,，也經(jīng)歷著激烈的變化。但大多數(shù)情況下,，盡管有些活動(dòng)有較大幅度的增加,，活動(dòng)的總體強(qiáng)度卻在急劇下降。因而,，蛋白質(zhì)的主要功能由于混雜活動(dòng)的發(fā)生產(chǎn)生了急劇變化,，而且所有這些活動(dòng)，都發(fā)生在蛋白質(zhì)完全相同的部位,。

　　這一現(xiàn)象使研究人員得出這樣一個(gè)觀點(diǎn),，即“兩個(gè)矛盾著的事物對(duì)生物體的存在是非常必要的。”一方面,，生物體需要用充沛的精力來(lái)面對(duì)外界環(huán)境改變而產(chǎn)生的突變,，在突變發(fā)生的時(shí)候，盡最大可能減少變化對(duì)生物體本身功能帶來(lái)影響,。另一方面,，由于進(jìn)化的要求，又需要生物體產(chǎn)生全新的功能特點(diǎn),。因此,，面對(duì)進(jìn)化的挑戰(zhàn)，生物體不得不準(zhǔn)備兩手：用主要功能保持旺盛的精力和生命力,，用混雜活動(dòng)的功能對(duì)突變作出相應(yīng)的反應(yīng),。

　　根據(jù)常理，自然界物種的進(jìn)化一般需要幾千年的時(shí)間,，其主要原因是,，在蛋白質(zhì)的混雜功能中，從來(lái)沒(méi)有外界壓力的干擾。研究人員認(rèn)為,，通過(guò)發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)這些潛在的“秘密”功能,，不僅可以加快生物體進(jìn)化的進(jìn)程，而且可以減少由于進(jìn)化給生物體自身帶來(lái)的傷害,。