水平基因轉移

我們通常把基因想像成沿著家譜一路向下流動：父母傳給子女，子女再傳給孫輩。這種自上而下的流動叫做垂直遺傳。但微生物還有另一條橫向的途徑。一個細菌可以從既非它親代、也非它後代的鄰居那裡獲得基因——有時甚至來自一個完全不同的物種。這種橫向的跳躍，就是水平（或側向）基因轉移。

水平基因轉移主要透過三條途徑發生。在接合中，供體細胞透過一座橋把 DNA（通常是質體）直接傳給受體。在轉化中，細胞乾脆把周圍漂浮的零散 DNA 片段（往往由死細胞釋放）一把撈進來。在轉導中，一種感染細菌的病毒，會在感染下一個細胞時，意外地把上一個細胞的一段 DNA 帶過去。無論走哪條途徑，一個有用的基因都能在群體中擴散，遠比一代代等著它被遺傳下來要快得多。

水平基因轉移是塑造微生物世界的最大力量之一。它是抗生素抗性擴散如此之快的主要原因——一個抗性基因可以在幾天之內就在彼此無關的細菌之間跳來跳去。它也模糊了那棵整齊的「生命之樹」，因為生物可以從遠親那裡獲得基因，使微生物的演化看起來更像一張纏結的網，而非一棵乾淨的樹。要點在於：對細菌和古菌來說，演化不僅取決於你的祖先是誰，也取決於你的鄰居願意分享哪些基因。