耶鲁大学研究人员利用对多种物种基因组数据的复杂建模，回答了一个长期存在的问题：相互竞争的进化模型中，哪一种最有效。
他们的研究表明，“纸牌屋”模型——该模型认为，影响较大的突变实际上会重新洗排基因组这副牌——比“物种通过积累许多影响较小的突变而进化”的理论更能解释进化过程。
“我们发现，这一模型适用于漫长的进化时间尺度，涵盖酵母、蠕虫和果蝇，”该研究的资深作者杰弗里·汤森（Jeffrey Townsend）说。他是生物统计学、生态学与进化生物学副教授。该研究发表于《分子生物学与进化》（Molecular Biology and Evolution）期刊。
这项研究评估了三种经典模型，探讨生物体如何在突变和选择作用下长期保持稳定。分析具体评估了这些力量对基因表达的影响；几十年来，基因表达一直被认为是进化变化的关键组成部分。
当然，达尔文提出自然选择如何保留有利于生物体生存的性状这一理论时，对基因一无所知。基因的关键作用被发现后，大多数进化生物学家推测：当基因中的随机突变有助于生物体生存或繁殖时，这些突变就会在种群中保留下来。由于影响较大的突变几乎总会对生物体致命，一种经典模型认为，大多数突变的影响必定较小，而且必须积累许多突变，才能形成新的性状和形态。
另一种理论则提出相反观点：突变不会带来细微的适合度变化，而会引发一连串变化——这就是进化的“纸牌屋”。第三种理论更为简单：突变对适合度完全没有影响。近期关于少量遗传物质如何调控大型基因网络表达的发现，增强了人们对“纸牌屋”模型的兴趣；但直到现在，这一理论才首次被成功证明适用于多种生物，且达到基因组尺度。
“这些模型已经存在数十年，但新技术首次让我们能够收集数据，检验哪种模型是进化过程的基础，”汤森说。
耶鲁大学的安德烈娅·霍金斯-戴维斯（Andrea Hodgins-Davis）和丹尼尔·P·赖斯（Daniel P. Rice）是该研究的共同作者。
本文由以下机构合作发布： 耶鲁新闻。本文的发布并不意味着世界经济论坛认同其中的观点。
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作者：比尔·海瑟薇是耶鲁新闻的撰稿人。
图片：九岁的黑犀牛埃玛·埃尔莎正轻蹭她刚出生的幼崽。路透社/菲尔·诺布尔。
