進化能在多小的畫布上發揮作用？科學家們用一種被設計為具有最簡單基因組的合成生命體進行了實驗，並發現只要有機會，它就能將失去的體能進化回來，這表明”生命終究會找到出路”。

JCVI-syn3B的電子顯微鏡圖像，這種合成生命體被設計為擁有任何已知生物體中最小的基因組，只有493個基因。

不管是簡單的還是複雜的，如果你把一個有機體放在一個環境中，進化過程就會開始工作。但這有一個下限嗎？如果一個生命體的基因組僅由基本基因組成，這是否為進化留下了足夠的迴旋餘地來進行試驗？或者說，任何微小的變化都可能殺死生物體，這又顯得太冒險了？印第安納大學布盧明頓分校的研究人員想弄清楚。

為此，他們求助於一種合成生命體，其基因組是任何已知生物體中最簡單的。它最初來自一種被稱為支原體的天然微生物，它的基因組已經非常小，只有901個基因。2016年，研究人員將其剝離到絕對必要的程度，包含不到500個基因–相比之下，大腸桿菌的基因組超過4000個基因。最近，其他科學家已經嘗試把一些基因放回去，讓合成細胞進行分裂或移動。

在新的研究中，研究人員使用了一個名為JCVI-syn3B的版本，它只包含493個基因。他們在實驗室中對該生命體進行了300天的培養，這足以讓其繁殖大約2000代。以人類來說，這相當於大約4萬年。

該研究的主要作者Jay Lennon說：”其基因組中的每一個基因都是必不可少的。人們可以假設，沒有突變的迴旋餘地，這可能會限制其進化的潛力。”

300天過後，研究人員將該菌株與未經歷過進化階段的合成生物體版本以及天然的黴菌一起放入一個新的試驗室，以測試其進化的程度。然後這三個菌株進行了經典的”適者生存”的競爭。

不出所料，具有相對複雜基因組的自然版本的細菌表現最好。但耐人尋味的是，進化形式的JCVI-syn3B比未進化形式的表現好得多，幾乎恢復了最初從其基因組中被剝離的所有能力。

仔細檢查後，研究小組發現，參與構建細胞外表面的基因進化得最多。然而，其他發生了巨大變化的基因的功能仍然未知。

科學家們說，這項研究突出了生命的適應性，並可能有助於為治療病原體、為特定目的設計微生物以及生命本身的起源等研究提供信息。

Lennon說：”看來生命中有一些東西是非常強大的，我們可以把它簡化到只有最基本的東西，但這也並不能阻止進化的工作。”

這項研究發表在《自然》雜誌上。