外面的世界很疯狂，如果一个生物想要生存，它最好拥有适合这项工作的工具。
从食蚁兽到变色龙，动物随着时间的推移获得了一些非常有用的特征，帮助它们适应环境并击败竞争对手。驱动所有这些多样性的是自然选择，即基因组中有益突变被识别和推广的过程，使各种生物能够活得更长，繁殖更频繁，或者可能只是看起来更奇怪。
那么，进化的最终目标是什么呢？是否存在一个所有生物都在努力和朝着它进化的“完美”形态？进化完美性是否有一个终点？密歇根州立大学的研究人员表示，进化完美性的概念虽然诱人，但很可能是一个神话。由理查德·兰斯基领导的一个科学家团队一直在观察近 28 年的长期大肠杆菌菌落。
最长期的实验
这项长期进化实验包含了超过 60,000 代细菌，是首次连续观察生物种群在固定环境中如何进化的实验。如果将其置于人类世代的时间尺度上，这将大约是 180 万年，或者大致相当于智人作为物种存在的时长。但对于细菌来说，即使是 60,000 代，与它们存在的数十亿年相比，也是很短的时间。
长期进化实验的设计非常简单：十二个独立的相同细菌种群在相同的生长培养液中进行增殖和生长。自 1988 年以来，每天，每个种群的 1% 被转移到新的培养液瓶中，让它们以每天约 6.6 代的速度不受阻碍地增殖。每 500 代（大约每 75 天）就会冷冻一份样本，以保存细菌的历史记录。还会定期测试细菌，以确定它们的适应度（通过繁殖率衡量）发生了怎样的变化。
数千个突变
而且它们确实改变了。多年来，细菌产生了数千个突变，其中包括一种获得了代谢柠檬酸的能力的菌种。但最重要的是，细菌一直在进化。即使在 60,000 代之后，与前几代相比，细菌的适应度仍在提高，并且没有停止进化的迹象。研究人员在 2013 年发表了一篇关于第 50,000 代的论文，他们假设大肠杆菌适应度的增加对应于幂律模型，而不是双曲线函数。双曲线函数本质上是有限的，意味着增长会在一段时间后停止。相比之下，幂律函数会无限增长。
如果细菌生长遵循研究人员假设的幂律模型，这意味着虽然适应度的增加会随着时间减慢，但没有上限。他们最新的研究成果于周三发表在《英国皇家学会 B 辑：生物科学》杂志上，证实了这一假设，表明细菌进化的最佳拟合线与幂律模型非常接近，甚至超过了它。进化没有终点。
仅在理论上
虽然这似乎是他们实验的逻辑结论，但该研究的合著者迈克尔·怀瑟（Michael Wiser）很快指出，正如一些批评者所争论的那样，无限进化可能只存在于理论上。
“我们普遍的回答是，很可能存在某种理论上的限制。可能存在一个理想化的细胞，它仅受糖扩散到液体中的速度限制，它们无法生长得更快，因为它们无法比现在更快地将糖吸入体内，”他说。“但问题是，我们离那个点还很远，所以尽管那将是一个理论上的上限……我们离它还很远，它甚至不相关。”
为了证明这一点，他引用了实验室进行的计算，将实验向前推移到地球预计将被太阳吞没的那一天。根据他们目前约 40 分钟的翻倍率，研究人员计算出，数十亿年的进化将允许大肠杆菌在约八分钟内翻倍。
“虽然我们说改进将持续无限长的时间，但现实是，改进的尺度是时间的对数，”怀瑟说。“所以你变得越好，某个特定改进的可见值所需的时间就越长。”
在现实中
怀瑟还通过提醒我们，地球上的进化是在与他们的实验（假设环境固定）非常不同的情况下发生的，来反驳这些令人难以置信的假设。在现实世界中，进化不断地让我们适应不断变化的环境，这意味着今天被认为是理想的条件，明天可能是有害的。
“现实是，什么才是完美将取决于很多很多的环境。因此，随着种群的适应，不同突变出现并穿过种群……在进化的轨迹上，在不同的时间点，会有不同的一组有利和有害的因素，”他说。
最终，长期进化实验向我们展示的不是进化是无限的，也不是完美是无法实现的，而是进化是一个持续的过程，是我们存在的一个组成部分。地球一直在变化，而人类发展的影响正在造成前所未有的环境波动。
面对不稳定的未来，大多数物种，包括人类，都在努力跟上。虽然完全进化超越气候变化可能是不可能的，但一些物种已经开始改变。例如，褐雕鸮的羽毛颜色正在适应无雪的景观，而阿拉斯加的粉红鲑鱼正在更早地迁徙以应对水温升高。
怀瑟希望我们记住，进化是持续不断的——它就是我们 DNA 的一部分。昨天的人类在外观和行为上与我们不同，而我们的后代将拥有我们所没有的特征。
“这是这里的一个驱动因素，即进化是一个持续的过程。我们确实看到进化在向前发展。人们通常将进化视为一段发生在过去的事件，这就是为什么事物现在是这样的，而不考虑进化现在仍在自然界中进行的事实，即事物正在适应它们所暴露的任何环境。”
