在冬天的深处，冰雪覆盖的北冰洋的水温可能降至零以下。那已经足够冷了，可以冻很多鱼，但是条件并没有给鳕鱼带来麻烦。血液和组织中的蛋白质会与微小的冰晶结合并阻止其生长。

鳕鱼获得这种才能的地方是进化生物学家Helle Tessand Baalsrud想解决的难题。她和她在奥斯陆大学的研究小组搜寻了大西洋鳕鱼(Gadus morhua)及其几个近亲的基因组，认为他们会追踪到抗冻基因的表亲。没有出现。当时还是新父母的巴尔斯鲁德(Baalsrud)担心自己的睡眠不足会导致她错过一些明显的事情。

但是随后她偶然发现了一些研究，这些研究表明基因并非总是像生物学家早就认为的那样从现有基因进化而来。取而代之的是，有些是由不编码任何功能性分子的基因组的荒凉延伸形成的。当她在鱼类基因组回头，她看到提示这可能是这种情况：抗冻蛋白-鳕的生存至关重要-似乎已经从白手起家1。

鳕鱼的人很好。在过去的五年中，研究人员在他们调查的每个谱系中都发现了这些新产生的“从头”基因的众多迹象。这些包括模型生物，例如果蝇和老鼠，重要的农作物和人类。一些基因在大脑和睾丸组织中表达，其他基因则在各种癌症中表达。

从头基因甚至促使人们重新思考进化论的某些部分。传统观点认为，新基因倾向于在现有基因被意外复制，与其他基因融合或分解时出现，但是一些研究人员现在认为从头基因可能很普遍：一些研究表明至少可以产生十分之一的基因。通过这种方式;其他研究人员估计，更多的基因可能出现从头比基因复制。它们的存在模糊了构成基因的边界，表明某些新基因的起始材料是非编码DNA(请参阅“基因的诞生”)。

但是研究人员尚未找到如何确定将其从头确定为新基因的方法，关于它们的出生方式和频率仍存在疑问。科学家们还想知道，当已经存在如此多的基因就绪材料时，进化为什么会打扰从头开始制造基因。这些基本问题是该领域年轻的标志。Baalsrud说：“您无需回溯很多年，从头开始进行新基因进化。”

新来的

早在1970年代，遗传学家就将进化视为一个相当保守的过程。如果大野干奠定了大部分基因，同时复制进化假说2，他写道：“在严格意义上，没有在进化中创建从头。每个新基因都必须来自已经存在的基因。”

当DNA复制过程中的错误产生一个基因的多个实例时，就会发生基因复制。经过几代人的努力，这些版本会产生突变并发生分歧，因此它们最终会编码不同的分子，每个分子都有各自的功能。自1970年代以来，研究人员发现了许多其他例子，说明进化如何与基因相关联-现有的基因可以在物种之间分解或“横向转移”。所有这些过程都有一个共同点：它们的主要成分是来自运转良好的分子机器的现有代码。