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为了做到这点，他必须掀开真相外面的面纱。他使用了在达尔文时代并不具有的工具，一个对我们关于进化这一概念进行彻底革命的工具：基因。所有的生物都携带着基因。基因最终控制着生物怎样生长，而且一代接一代的传递给后代。当一只母鸡下很多的蛋，它的后代也能下很多的蛋，这得益于基因。自上个世纪以来，科学家就已经解译了一些不同物种的基因。也就是说所有的生物都以同样的方式在DNA中储存着信息，既基因密码。而且，生物也会共用很多基因，许多人类中发现的DNA在其他生物的DNA中也会发现。这两个事实说明了现在的生命都有着一个共同的祖先，最后一位所有生物的祖先至少生活在数亿年前。
通过比较共有的基因数量，我们能够判断出生物的关系有多近。“试着换一种方式来解释，而不是依靠随着时间顺序性而产生的改变。”来自伦敦自然历史博物馆的Chris Stringer 说。“我们与黑猩猩有共同的祖先，我们也是从那位共同的祖先开始分化的。”我们也能够使用基因技术来调查进化所产生的改变。当Lenski重新回过头来研究大肠杆菌样本时，他发现能消化柠檬酸盐的细菌DNA上具有一些其它细菌不具有的变化。这种变化我们叫做突变。一些突变可能在它们具有这项新能力之前就发生了，但当具有了突变所需要的环境之后，这种能力就会显现。
Lenski的研究显示了进化能够产生革命性的变化，但进化并不一定总是好的。由突变所引起的改变通常很少是好的，实际上大部分的突变要么没有影响，要么就是坏的影响。当细菌局限于一个孤立的环境，它们有时会将一些不好的基因突变代际传递下来。随着时间推移，这就会严重阻碍这个物种的存在。Moran说：“这真的是一个进化的过程，它说明并不是所有的进化都能提高适应性或者更好，它们更有可能是坏的。”更有甚者，生物会失去某项能力。比如，居住在黑暗洞穴的动物往往都会失去它们的眼睛。
