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編輯點(diǎn)評(píng)：進(jìn)化你的生物大軍進(jìn)行戰(zhàn)斗

微生物大戰(zhàn)模擬器，一款超級(jí)好玩的模擬游戲，射擊游戲混合物，你可以在這里進(jìn)化和升級(jí)你的怪物，在后世界末日的世界中你與有機(jī)和鍍金屬的Chtulhu看怪物戰(zhàn)斗！將你的怪物升級(jí)為全金屬生物獸！

微生物大戰(zhàn)模擬器

游戲介紹

這是一款非常歡樂(lè)和好玩的趣放置類(lèi)游戲，在游戲中玩家將會(huì)開(kāi)始進(jìn)行一場(chǎng)最具有傳奇的冒險(xiǎn)方式，在陸地或沙地上控制野獸，完全機(jī)械化，增強(qiáng)或全天然：選擇是你的！馴服和指揮嗜血的有機(jī)或金屬獵人準(zhǔn)備在他們的道路上摧毀任何東西贏得勝利！

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游戲亮點(diǎn)

將全部的微生物都收集起來(lái)，在這個(gè)奇妙的世界中，尋找你失去的快樂(lè)。

多樣的內(nèi)容與玩法，生物的世界是不同的，看看他們眼中的游樂(lè)園吧。

不停轉(zhuǎn)變身份，玩家詳細(xì)體驗(yàn)進(jìn)化中的每一環(huán)，進(jìn)化擁有新的身體，在復(fù)雜的地球環(huán)境存活。

游戲玩法

了解生物構(gòu)造，相比枯燥的圖譜，探險(xiǎn)游戲更加吸引玩家。

用好玩的游戲講述專(zhuān)業(yè)生物知識(shí)，玩游戲可以讀懂生命怎么來(lái)的。

多種進(jìn)化形態(tài)，所有單細(xì)胞生物并不是完整的進(jìn)化體，繼續(xù)探險(xiǎn)，感受無(wú)限進(jìn)化樂(lè)趣。

橫版游戲畫(huà)風(fēng)，簡(jiǎn)單的生物構(gòu)造，透明的身體由多個(gè)細(xì)胞組成，進(jìn)化過(guò)程看的見(jiàn)。

微生物和宿主如何共進(jìn)化？會(huì)改變進(jìn)化理論嗎？

① 微生物與宿主

坦桑尼亞平原上，夜幕漸漸降臨。當(dāng)暮色開(kāi)始變得昏暗時(shí)，一只孤獨(dú)的斑鬣狗醒來(lái)了。它游走在自己的領(lǐng)地邊緣，用尾巴下的分泌物標(biāo)記領(lǐng)地邊界。它努力嗅著空氣中流動(dòng)著的發(fā)情期公斑鬣狗的氣味，而絲毫未注意到肚子因?yàn)榍耙惶焱砩厢鳙C的食物殘?jiān)l(fā)出的咕嚕聲，或者腹部?jī)蓚?cè)的瘙癢。這只孤獨(dú)的鬣狗要選擇下一步做什么來(lái)謀生。

但是，它并不孤單。它留下的分泌物并不是它自己的細(xì)胞產(chǎn)生的，而是得益于氣味腺體中封存的數(shù)十億細(xì)菌。空氣中彌漫的發(fā)情期公斑鬣狗的氣味，也包含著它們獨(dú)特的微生物。它們腸道里寄宿著各種各樣的細(xì)菌，幫助宿主對(duì)食物進(jìn)行分解。其他細(xì)菌則有助于增強(qiáng)機(jī)體免疫力，抵御寄生蟲(chóng)和病原體入侵皮膚和其他組織。

那么，在坦桑尼亞平原上生存的到底是什么呢？我們能把斑鬣狗和它們帶有的微生物分別對(duì)待么？還是應(yīng)該認(rèn)為這二者相互作用，產(chǎn)生出了一個(gè)作用大于它們各自作用的新整體。

韋恩州立大學(xué)的微生物學(xué)家 Kevin Theis，對(duì)斑鬣狗上產(chǎn)生分泌物的細(xì)菌進(jìn)行了研究。他說(shuō)：“在我們幾十年來(lái)乃至幾個(gè)世紀(jì)的研究中，都低估了微生物對(duì)宿主的潛在影響。如果決定生物形狀特征的基因?qū)嶋H上是存在于微生物中，而不是動(dòng)物本身。那么我們就需要用系統(tǒng)性的方法，用整體角度來(lái)看待宿主-微生物共生系統(tǒng)。”

如果近距離觀察任何一種動(dòng)植物，我們都會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)由細(xì)菌、真菌和病毒構(gòu)成的錯(cuò)綜復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。近期的研究進(jìn)展表明了微生物組對(duì)人類(lèi)宿主的重要性。這讓我們對(duì)微生物對(duì)宿主究竟意味著什么產(chǎn)生了深深的疑問(wèn)。

長(zhǎng)期以來(lái)，一些重要的身體機(jī)能，如消化、免疫，都被認(rèn)為是生物體份內(nèi)的功能。因?yàn)闄C(jī)體是通過(guò)自然選擇（個(gè)體生存率和繁衍率不同）的演化，功能才得以不斷進(jìn)化和完善。但是如果我們機(jī)體不是由相同的細(xì)胞組成的獨(dú)裁政權(quán)，而是由眾多細(xì)胞組成的聯(lián)盟，那么，我們要如何解釋它們的進(jìn)化呢？

一些生物學(xué)家呼吁對(duì)進(jìn)化論進(jìn)行更新修訂，因?yàn)槟壳皬母蟆⒏菀桌斫獾纳矬w研究中得出的主流觀點(diǎn)，并不符合這個(gè)新世界；另一些學(xué)者認(rèn)為，目前的進(jìn)化論只需要在應(yīng)用時(shí)注意一些就可以；不過(guò)，所有人都同意微觀世界和宏觀世界緊密相連，生物學(xué)家必須對(duì)它們之間的相互作用進(jìn)行探索。

② 從不孤單

2012 年，斯沃斯莫爾大學(xué)的生物學(xué)家 Scott Gilbert 等人在 The Quarterly Review of Biology 上發(fā)表了一篇論文，文中聲稱(chēng)：“我們從來(lái)就不是一個(gè)獨(dú)立個(gè)體”。這個(gè)大膽的論斷，與之前將復(fù)雜生物體重新定義為新個(gè)體——全生物（holobionts）的呼聲一致。術(shù)語(yǔ)“全生物”涵蓋了宿主動(dòng)物或植物及其所有微生物組成。“全生物”中所包含的宿主或微生物的所有基因組成全基因組“hologenome”。

Theis 及其同事在雜志 mSystems 中表示，“全生物”和“全基因組”的存在是自然界中無(wú)可爭(zhēng)議的事實(shí)。“全基因組”中包含的基因遠(yuǎn)多于宿主的基因，其中至少有一部分微生物基因影響著宿主的生存和繁衍。如果想了解全生物是如何進(jìn)化的，則需要將全基因組作為可能的自然選擇研究單位。

范德堡大學(xué)進(jìn)化論生物學(xué)家 Seth Bordenstein 及其同事表示：“首先，我認(rèn)為全生物和全基因組是一種結(jié)構(gòu)性概念。我們知道染色體或基因組機(jī)體組成結(jié)構(gòu)，全基因組是一種更高層次的結(jié)構(gòu)”。Bordenstein 認(rèn)為，鑒于自然界中與宿主相關(guān)的微生物無(wú)處不在，需要全新的語(yǔ)言指代這部分實(shí)體。

Bordenstein 說(shuō)：“另一個(gè)觀點(diǎn)就是全基因真的很重要嗎？”沒(méi)有人知道什么樣的微生物組組成會(huì)影響宿主健康，很多人覺(jué)得只是順其自然。

但是如果存在某種程度上的合作，例如，如果宿主為一些微生物提供庇護(hù)或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而這些微生物反過(guò)來(lái)為宿主提供一些自身無(wú)法合成的代謝產(chǎn)物，那么它們就不再僅僅是生活在同一空間的兩個(gè)獨(dú)立機(jī)體了。

在某種程度上，它們是一個(gè)功能整合，這就提出一個(gè)新的問(wèn)題：全基因組對(duì)進(jìn)化過(guò)程是否也起著重要作用？這種整合越緊密，宿主和微生物的命運(yùn)交聯(lián)就越密切。

Bordenstein 表示，對(duì)于“全生物”而言，我們無(wú)法孤立地看待宿主和微生物的進(jìn)化進(jìn)程，因?yàn)槠渑c微生物組作為一個(gè)整體，共同塑造了個(gè)體的行為特征。

此外，我們需要了解微生物的產(chǎn)物是什么、宿主的產(chǎn)物是什么及這些產(chǎn)物是如何協(xié)同發(fā)揮作用的。Bordenstein 認(rèn)為，“全生物”加起來(lái)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了宿主和微生物的總和，這些相互作用過(guò)程形成了一個(gè)連貫的統(tǒng)一體，自然選擇可能作用于其它選擇單位，如個(gè)體或基因。

這種全基因組進(jìn)化概念的支持者認(rèn)為，如果宿主和微生物之間存在可跨越物種的保真度，那么全生物就體現(xiàn)了眾多不同進(jìn)化譜系融合為一種單一的生物，一個(gè)有助于實(shí)現(xiàn)功能完整性的生物聯(lián)合體。只有將全生物作為一個(gè)被自然選擇造就的單一實(shí)體，我們才能搞清楚其中的復(fù)雜性。

③ 變異和遺傳

對(duì)于全生物而言，通過(guò)自然選擇進(jìn)化意味著什么呢？全生物作為一個(gè)整體而不是個(gè)別細(xì)胞系決定的生物特質(zhì)，是如何被自然選擇“選中”并在人群中進(jìn)行傳播的？自然選擇進(jìn)化的經(jīng)典秘訣始于一群具有不同特質(zhì)的群體，這些特質(zhì)決定了可能存活的后代數(shù)量。

除此之外，這些特質(zhì)必須是可遺傳的，即以某種程度上的保真度實(shí)現(xiàn)代代相傳。假設(shè)一種特質(zhì)可以讓一些幸運(yùn)個(gè)體的壽命和后代數(shù)量翻倍，但如果這種特質(zhì)不能遺傳，這就是進(jìn)化的盡頭。

全生物是否可以滿(mǎn)足個(gè)體進(jìn)化的標(biāo)準(zhǔn)？微生物和宿主基因組能夠以對(duì)宿主健康產(chǎn)生重要影響的方式相互作用。但是，人類(lèi)能否像遺傳基因組一樣遺傳微生物組，仍然是爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。

親本確實(shí)可以將微生物傳給后代。例如，某些品種的雌性椿象，會(huì)在新孵蛋的附近放置一粒糞屎團(tuán)，作為幼蟲(chóng)的第一餐，完成親本腸道微生物組的接種。通常，非剖腹產(chǎn)出生的人類(lèi)幼嬰，在出生過(guò)程中會(huì)獲得母親陰道的微生物。

此外，母親還可以通過(guò)密切接觸和哺乳，將微生物傳給嬰兒。盡管隨著接觸環(huán)境的變化，嬰兒的微生物群也會(huì)逐漸發(fā)生變化，但是這些最初獲得的微生物在免疫系統(tǒng)的發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。

Bordenstein 表示，并非所有的微生物都遺傳自父母，實(shí)際上這也不是必需的。Bordenstein 說(shuō)：“據(jù)我所知，沒(méi)有人認(rèn)為微生物組可以完全保真地被遺傳”。但是如果可遺傳的占比確實(shí)很大，那么可以將這些相互作用和進(jìn)化理解為自然選擇的單元。

④ 戳穿全基因組的漏洞

另外一些研究學(xué)者認(rèn)為，進(jìn)化論中全基因組的概念，是對(duì)自然選擇單元觀點(diǎn)的延伸，但是這種延伸存在問(wèn)題。

圣路易斯華盛頓大學(xué)的微生物進(jìn)化學(xué)家 Joan Strassmann 表示：“雖然微生物與有機(jī)體同時(shí)存在，但這并不意味著它們就是一個(gè)自然選擇的單元，尤其是當(dāng)它們不能垂直遺傳時(shí)。”

此外，賓夕法尼亞大學(xué)和紐約城市學(xué)院生物學(xué)哲學(xué)家 Derek Skillings 也表示：“我并不是想極力宣稱(chēng)垂直傳播是絕對(duì)必要的，但是這一定是宿主和微生物聯(lián)合導(dǎo)致進(jìn)化累積最可能的機(jī)制。”

Skillings 和其他的評(píng)論家認(rèn)為，并沒(méi)有足夠的證據(jù)表明共生微生物的垂直遺傳能夠使全生物成為一個(gè)連貫的進(jìn)化個(gè)體。宿主的多數(shù)微生物是從外界環(huán)境獲得的，而不是直接從親本遺傳來(lái)的。即便是共享同一個(gè)環(huán)境，也沒(méi)有理由認(rèn)為親本的微生物可以傳給后代。即便具有相同種類(lèi)的微生物，垂直傳播途徑仍然是個(gè)體進(jìn)化的必須條件。

Skillings 進(jìn)一步指出，自然界中物種共存現(xiàn)象重復(fù)出現(xiàn)，并不意味著它們有共同的利益。比如，宿主和寄生蟲(chóng)世世代代都存在生存沖突：每一代宿主和寄生蟲(chóng)都嘗試打敗另一方。我們甚至還可以想象某一個(gè)宿主家族，可以被同一家族的寄生蟲(chóng)感染。然而，這種共存關(guān)系持續(xù)存在，Skillings 認(rèn)為只有分別考慮各個(gè)物種的需求，才有可能理解其中的關(guān)竅。

全基因組的支持者承認(rèn)，物種間存在的合作、沖突甚至中立現(xiàn)象確實(shí)可以影響全生物的進(jìn)化，使得爭(zhēng)論的焦點(diǎn)不再是既定事實(shí)是什么，而是如何理解這種關(guān)系。

Strassmann 認(rèn)為，僅僅關(guān)注全生物，會(huì)遺漏掉很多關(guān)于微生物的影響。很多宿主相關(guān)的微生物，在宿主以外的環(huán)境中生存了很長(zhǎng)時(shí)間，經(jīng)受了生活環(huán)境的重重考驗(yàn)。全生物的想法，會(huì)阻礙人類(lèi)對(duì)微生物進(jìn)化的理解，將注意力集中在宿主環(huán)境，而忽略可能導(dǎo)致微生物特征變化的其他棲息地。

那些全生物中心理論的批判者，并沒(méi)有忽略微生物和宿主之間相互作用的重要性。但是他們認(rèn)為全生物是一個(gè)會(huì)誤導(dǎo)人的理論框架。他們將全生物作為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，而不是一個(gè)進(jìn)化的個(gè)體。Strassmann 認(rèn)為，宿主和微生物的共生關(guān)系確實(shí)重要，但是這并不意味著要把已有的進(jìn)化論和自然選擇理論拋諸腦后。

加州大學(xué)伯克利分校的生物學(xué)家布 Britt Koskella 表示，將現(xiàn)有的生態(tài)學(xué)和進(jìn)化論應(yīng)用到微生物世界還有一些難度。目前這些理論都是建立在如何解釋動(dòng)植物的共生共存關(guān)系，“很多已研究透徹的微生物生態(tài)學(xué)理論并不適用”。

生態(tài)演替，一個(gè)評(píng)估一種生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型隨著時(shí)間的推移，被另一種生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型替代的理論框架。例如，一個(gè)島嶼上植物群落很可能取決于物種到來(lái)的順序以及占據(jù)的生態(tài)位置，而不是當(dāng)?shù)匚锓N的進(jìn)化，因?yàn)檫M(jìn)化是一個(gè)很漫長(zhǎng)的過(guò)程。

但是細(xì)菌比植物和動(dòng)物進(jìn)化速度快的多，甚至可以實(shí)現(xiàn)同代橫向基因交換。Koskella 表示：“現(xiàn)在我們需要考慮一種微生物可能的轉(zhuǎn)移方式（無(wú)論是通過(guò)基因突變，還是橫向轉(zhuǎn)移），在其它物種出現(xiàn)之前填滿(mǎn)所有可利用的空間。”與傳統(tǒng)演替方式不同，細(xì)菌演替可能以反直覺(jué)的方式進(jìn)行。

Koskella 認(rèn)為其它需要考慮的因素包括宿主免疫系統(tǒng)對(duì)微生物組的影響，以及微生物不斷改變環(huán)境的能力。Koskella 認(rèn)為，理論研究者需要仔細(xì)搞清楚其模式的基本假設(shè)是否成立，以及該模式是否適用于微生物；同時(shí)經(jīng)驗(yàn)主義者需要對(duì)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)。“在經(jīng)驗(yàn)主義者和理論研究者之間建立對(duì)話(huà)非常重要，因?yàn)閿?shù)據(jù)太復(fù)雜了，我們很快就會(huì)超越直覺(jué)。”

解決經(jīng)驗(yàn)性問(wèn)題，如全生物大部分被遺傳的頻率以及世代之間群落的穩(wěn)定性，將有助于增強(qiáng)直覺(jué)的敏銳性和指導(dǎo)理論工作。Koskella 說(shuō)：“我們可以通過(guò)不斷提問(wèn)的方式獲取數(shù)據(jù)，但是如果沒(méi)有理論支持，我們就無(wú)法了解如何著手解釋或測(cè)驗(yàn)這些復(fù)雜性。”