科学家们已经对整个基因组进行了测序缓步动物，又名水熊虫，这是第一次。 他们的结果表明，这种奇怪的小生物在迄今为止研究的所有动物中拥有最多的外来基因——或者换句话说，大约六分之一的缓步动物基因组是从其他物种窃取的。 我们必须承认，我们对此并不感到惊讶。
对于那些不熟悉缓步动物这种奇怪现象的人来说，这里有一些背景知识——这种微小的水生生物的平均长度只有 1 毫米多一点，并且是唯一能够在恶劣的太空环境中生存的动物。 它还可以承受来自略高于绝对零其温度远高于水的沸点，可以应对巨大的压力和辐射，并且可以在没有食物或水的情况下生存 10 年以上。 基本上，它几乎不可能被杀死，而现在科学家已经证明它的 DNA 和它本身一样奇怪。
那么什么是外来 DNA？为什么缓步动物拥有如此多的外来 DNA 如此重要？ 该术语指的是通过称为“水平基因转移，而不是通过传统的复制方式传承下去。
水平基因转移发生在人类和其他动物的情况偶尔如此，通常是由于与病毒进行基因交换的结果，但从长远来看，大多数动物的基因组中只有不到 1% 由外来 DNA 组成。在此之前，轮虫——另一种微小的水生生物——被认为是所有动物中外来基因最多的，占 8% 或 9%。
但新的研究表明，缓步动物的大约 6000 个基因来自外来物种，相当于 17.5% 左右。
“我们不知道动物基因组可以由如此多的外源 DNA 组成，”研究合著者鲍勃·戈德斯坦说，来自北卡罗来纳大学教堂山分校。 “我们知道许多动物获得了外源基因，但我们不知道它会发生到这种程度。”
那么缓步动物的所有基因是从哪里获得的呢？ 外源DNA主要来自细菌，但也来自植物、真菌和古细菌。 研究人员认为，正是这种令人难以置信的基因多样性使得水熊虫能够在如此极端的条件下生存。
“能够承受极端压力的动物可能特别容易获得外源基因——而细菌基因可能比动物基因更能承受压力，”其中一位研究人员托马斯·布斯比说。
该团队还没有确切地调查这种基因窃取是如何发生的，但他们提出这是缓步动物其他疯狂生存机制之一的结果——能够干燥直到身体水分含量低于 3%，并且一旦他们补充水分，就会反弹。
当这种干燥发生时，科学家们知道它们的 DNA 会分解成小碎片。 他们还知道，当细胞再水化时，细胞核会在某个时间点发生泄漏，从而允许 DNA 和其他分子通过。 这意味着，虽然缓步动物正在快速修补自己的基因组，但它可能会意外地缝合到另一个生物体的基因中。
这将是一个随机过程，但传递下来的基因将是那些帮助动物生存的基因。 现在需要进一步研究缓步动物如何获得这种外来 DNA，以及这种情况发生的频率。 但真正令人兴奋的是，它提供了关于生命究竟如何进化的新见解。
“我们想到生命之树，遗传物质从父母那里垂直传递。但随着水平基因转移变得越来越广泛接受和更加众所周知，至少在某些生物体中，它开始改变我们思考进化的方式和遗传物质的遗传，”布斯比说。“我们可以不考虑生命之树，而是考虑生命网和遗传物质从一个分支到另一个分支的交叉……这很令人兴奋。我们开始调整我们对进化如何运作的理解。”
该研究已被出版于美国国家科学院院刊,还可以为我们在医学和药物开发中使用的有用基因提供一些见解。 水熊虫万岁，尽管它有这么多的怪异。
2015 年 12 月 10 日更新：苏格兰的一个独立研究小组还对缓步动物基因组进行了测序，最多发现了500个来自外来物种的基因。他们得出结论最初的研究人员可能无意中对与缓步动物生活在一起的细菌的 DNA 进行了测序。 更远需要研究以确定水熊的基因组到底有多么陌生。 关注此空间。
