基因组测序解答“红皇后假说”
进化生物学家LeighVanValen于1973年借用红皇后颇有禅意的回答提出了红皇后假说，恰如其分地描绘了自然界中激烈的生存竞争法则：不进即是倒退，停滞等于灭亡
在LewisCarroll写的《爱丽丝魔镜之旅》（ThroughtheLooking-Glass）这本书中，红皇后向爱丽丝解释说：“你必须尽力地不停奔跑，才能使你保持在原地。”用中国话说就是“逆水行舟，不进则退”。在逆水中要保持在原来的地方，也要不停地尽力地划。或者更形象地比喻为鱼儿在急流中逆水而游，它们尽力地游才能不被水冲走，但要越过浅滩或暗礁，则要跳跃。
进化生物学家LeighVanValen于1973年借用红皇后颇有禅意的回答提出了红皇后假说，恰如其分地描绘了自然界中激烈的生存竞争法则：不进即是倒退，停滞等于灭亡。种间关系的牵制作用使得物种要获得显著的进化改变相当困难，这是因为在生态系统中物种的进化是相互制约的，物种都在进化。从短期来看，只要跟得上就能生存下去。但从长远看，一个物种要在生态系统中获得有利地位就要比别的物种跑得更快。一个物种若具有较大的进化潜力，就等于在进化赛跑中有超常的速度与耐力。从长远来看，竞争的胜利者不是看当前的适应，而是看能否获得超出其他物种的进化能力。竞争的胜利者是那些获得超出其他物种的进化能力的。当前的适应并不能保证未来的成功，具有大的进化潜力的物种才能获得长远的成功。
兔子需要奔跑来避免被狐狸猎杀，而狐狸为了避免饥饿则需要捕捉兔子。自2003年以来统计模型也提出了相反的红王理论（RedKingTheory）。如果两种共生生物——即，一种生物从另一种生物的活动受益，它们应该以较慢的速度进化，以免打扰它们的共生伙伴关系。这很有道理，对吗？请再想想！近期在《NatureCommunications》发表的一项研究中，比较基因组学分析表明，事实上情况可能是完全相反的。
来自芝加哥大学和菲尔德自然史博物馆的博士生、目前是普林斯顿大学博士后的BenjaminRubin博士指出：“我们最初想揭开蚂蚁互惠行为的遗传基础。所以，我们对三个植物-蚂蚁共生物种及其四个近缘的、非共生的物种进行了基因组测序。我们惊讶的发现，与泛化种（generalists，对食物、生境等适应范围宽的物种）相比，共生生物整个基因组的进化速率更高。”
具体而言，处于显著压力下的基因，是有助于神经发生和肌肉活动的基因——确切地说，是你可能期望发现的基因。神经源性基因与行为联系在一起，而肌肉激活基因可能有助于蚂蚁通过增加活动和速度来保护它们的寄主植物。
这项研究与过去十年科学界支持的红王理论，有着惊人的反差。然而，自2003年以来，在科学技术领域已经取得了许多进展。曾经，全基因组测序需要科学家花费几年的时间来完成，但是现在，这个过程可以在几天内由两三个研究人员完成。这些进步使得科学家们重新审视这样的理论，并提供证据支持或反驳他们的原始结论。
那么，为什么共生生物与它们的泛化种相比，有着更高的进化速率呢？尽管这个问题值得进一步研究，但是菲尔德博物馆馆长和CorrieMoreau教授得出一个初步的解释：“就像所有的生物一样，共生生物需要不断适应环境，才能确保生存。然而，它们也有一个额外的任务，即在这种相互关系中进化。随着时间的推移，许多物种在共生、寄生之间切换。即使共生是一种代价很高的关系，如果它不再是有利的，进化也会选择反对它。所有这些可能的因素，都会加速这些物种之间的进化速度。”
然而，关于DNA和基因组进化仍然有许多的问题。有助于增加共生生物之间进化速率的所有因素是什么？在其他共生关系中的遗传适应性看起来像什么？虽然我们还没有所有的答案，但是这项研究提供了一个重要的框架，开始一个新的疑问线索。
然而，明确的一点是，这项研究已经在科学的棋盘上移动了一块棋子，盯着红王理论，并自信地宣称：“将死！”