水平基因转移（horizontal gene transfer）
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我们通常把遗传想象成严格纵向的：基因从亲代往下流向子代，像传家宝一代代传下去。但设想一下，如果你也能仅仅因为捡起一个陌生人掉落的工具、就习得一项有用的技能，或者像染上感冒那样把它接过来。对微生物来说，这就是日常现实。它们经常横向地获取基因，从并非自己亲代、甚至可能不是同一物种的邻居那里获得。这种横向的流动就是水平基因转移。
水平基因转移，也叫侧向基因转移，是指遗传物质通过亲代到子代遗传以外的途径在生物体之间移动。在细菌中，它主要通过三种方式发生：转化（一个细胞吸收死细胞释放到环境中的游离DNA）、接合（两个细胞接触，一个通过桥状结构把DNA、常常是质粒、传给另一个）、以及转导（一种病毒意外地把DNA从一个细菌带到另一个细菌）。被转移的DNA如果整合进去且有用，就成为接收方基因组的一部分，此后正常遗传。这是抗生素抗性基因在细菌种群中扩散的主要方式——不是靠缓慢的突变，而是靠把一个现成的抗性基因从一个细胞传给另一个细胞。
水平转移在微生物中极为普遍，是对“生命之树”这一简单图景的真切挑战。树状图假定基因只沿着分枝往下走；但如果一个基因能在相距遥远的分枝之间横向跳跃，那么同一个生物体内的不同基因就可能讲出不同的历史，而微生物之树最深的部分看起来就更像一张纠缠的网、而非一棵清爽的树。这正是微生物系统发生要由许多基因来构建、并被审慎解读的原因之一。一点告诫：水平转移在细菌和古菌中远比在动植物中常见，在动植物里它也发生，但相对罕见。
当一个细菌在接合过程中把携带抗生素抗性基因的质粒传给另一个细菌时，接收方一夜之间就变得耐药——这就是为什么抗性能在医院里不相关的细菌物种之间扩散。
微生物横向获取基因，而不只靠遗传——这把生命之树搅成了一团。
水平转移在细菌和古菌中常见，在动植物中则相对罕见。由于不同基因可能有不同的历史，单个基因树对微生物可能造成误导——这就是为什么它们的深层关系看起来更像一张网、而非一棵树。