在我上一篇帖子中，我写了关于我们的基因如何像由各种方式连接起来的元件组成的电路一样在网络中工作。随着基因意外地复制、突变和重连，旧网络会产生新网络。很明显，如果没有这种网络进化，我们的祖先就不可能变得特别复杂。随着它们获得了神经、肌肉和其他组织，动物需要将越来越多的基因组织成新的电路。但说这些并不是说单细胞微生物，比如细菌，没有基因网络。远非如此。事实上，在许多方面，细菌比我们更擅长网络工程。进化用与我们自身相同的许多技巧工程化了细菌的网络。当一个细菌分裂成两个时，它的复制DNA中会出现各种各样的错误。当一代从其父母那里继承基因网络时，网络会缓慢改变。但细菌还可以做一些我们几乎从不做的事情：它们可以交换基因。这些基因可能由在不同细菌宿主之间跳跃的病毒携带；在其他情况下，细菌会吞噬死去的微生物的DNA并将其插入自己的基因组中。在其他情况下，基因可以自发地从一个基因组中分离出来并插入到远亲物种的DNA中。这个过程最著名的例子是抗生素耐药性。耐药细菌之所以能在医院中如此迅速地传播，原因之一是遗传并非这些微生物获取抵抗药物的基因的唯一途径。有时，基因会从一个物种转移到另一个物种；获得这些基因的幸运细菌很快就会在与那些缺乏这种防御的表亲竞争中胜出。众所周知，水平基因转移可能涉及单个基因或整个基因网络。当两个网络进入一个外来基因组时，它们可以组合成一个更大的网络，从而实现全新的功能。水平基因转移赋予了细菌创造力的一个额外维度。我们倾向于污染，给了细菌一个展示这种额外创造力的新机会。经过数十亿年的演化，它们进化出了吃掉地球上几乎任何碳源的能力。但在过去一个世纪里，我们创造了细菌从未面对过（或仅少量面对过）的合成化学品。在许多情况下，这些化学品会杀死大多数与之接触的细菌。然而，多年来，已经出现了不仅能抵抗这些污染物，甚至还能吞噬它们的菌株。科学家们已经解开了这些顽固微生物的基因组，以弄清楚它们是如何如此迅速地进化出解决方案的。事实证明，微生物正在交换基因和基因网络，然后将它们组装成能够处理相关化学品的网络。例如，去年，科学家们研究了在德克萨斯州一个被燃料污染的空军基地附近地下水中茁壮成长的细菌。一种细菌可以在一系列酶的作用下分解氯苯。这种氯苯降解网络实际上是两个较小网络的产物，这两个网络都可以在同一地下水中的其他细菌菌株中找到。一个将氯代苯转化为另一种称为氯邻苯二酚的化合物。另一个则将氯邻苯二酚分解成更小的分子。只有在科学家研究的菌株中，这两个网络才结合起来创造出一种全新的代谢方式。这些细菌表现出的进化敏捷性是我们永远无法企及的。但也许我们可以利用它们来清理我们造成的混乱。（有关更多信息，请参阅《自然遗传学评论》3月号中这篇有趣的综述。）
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