第三課 基因與進(jìn)化

雙螺旋結(jié)構(gòu)


來自人文課堂皮官,主講老師謝田鞋仍,我只是一個知識的搬運(yùn)者和整理者。

生命做出的所有選擇焙糟,都是為了生存和繁衍剑逃。生命有一種本能浙宜,既不要求自己的后代100%傳承,也不要求100%創(chuàng)新蛹磺,而是找最合適的方式粟瞬。條件適宜,那就傳承多一點(diǎn)萤捆,再度適應(yīng)環(huán)境裙品;環(huán)境惡劣俗批,那沒辦法,只有大膽創(chuàng)新才有生存的機(jī)會市怎,那就創(chuàng)新多一點(diǎn)岁忘,達(dá)到更新的結(jié)果,從而生存與繁衍区匠。

自私基因論

上節(jié)課還留下了一個問題:自私基因理論認(rèn)為基因只是想把自身傳遞下去干像,那你有沒有發(fā)現(xiàn)自私基因在某些地方出錯呢?

先來看看自私基因理論的基本邏輯:生命的傳承在于傳遞親代驰弄,即上一代的基因麻汰,為了基因的傳承,很多東西都可以舍棄戚篙,包括自己的生命五鲫。

看到動物世界的人,一定對一個場面特別熟悉岔擂,那就是動物大遷徙位喂。為了生存和繁衍,不得不去找水源更充足乱灵,食物更豐富的棲息地塑崖,但其中驚險萬般⊥匆校看看角馬就知道弃舒,每年都要跨河,但河里有著最強(qiáng)壯的捕食者——鱷魚状原。想要跨過河流聋呢,必須過了鱷魚這一關(guān),這時角馬就會出現(xiàn)一個令人驚嘆的場面——自我犧牲颠区。為了讓年輕的角馬平安渡河削锰,為了讓自己的基因可以傳承下去,年老的角馬就會沖上前毕莱,以自我犧牲的方式來換取生命的延續(xù)器贩。這種為了基因傳承的例子還有很多,在螞蟻遇到火災(zāi)時朋截,螞蟻會自動包成團(tuán)蛹稍,而且永遠(yuǎn)是老的病的在外層,保護(hù)弱小仿佛是動物界的傳統(tǒng)部服,只為了讓基因可以延續(xù)下去唆姐。

當(dāng)然不僅是動物會做出這樣的行為,我們?nèi)艘粯訒龀鲱愃频男袨椤?/p>

有一個著名的實(shí)驗(yàn)是這樣做的廓八,很簡單奉芦,就讓志愿者靠墻站立赵抢,大腿小腿成一條直線,看著很簡單吧声功,但堅持兩分鐘就會發(fā)現(xiàn)很累烦却。這時,如果工作人員跟受試者說先巴,堅持得越久得到的報酬越多其爵。當(dāng)然這個受益人不一定都是被試者,有可能是被試者的父母伸蚯,妻兒也可能是他們的堂兄弟表姐妹醋闭,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)獲得報酬的受益人是自己時堅持的時間最長朝卒。而且隨著受益人與被試者的基因相似程度越多,站得就越久乐埠。想想看抗斤,生活中是不是有很多這種例子呢?不管是人還是動物都會自發(fā)地去為保持自己的基因而努力丈咐。

那么如果說傳遞基因是最重要的瑞眼,那個體的復(fù)制就是就可靠最重要的方法啊。但是事實(shí)勝于雄辯棵逊,特別是有克隆技術(shù)以后伤疙,更是打破了這個理論。因?yàn)橄雮鞒杏H代辆影,那么很簡單啊徒像,直接克隆啊。但事實(shí)并不是這樣的蛙讥,我們都在找異性去繁衍下一代锯蛀。而且,近親結(jié)婚是有更大機(jī)率去獲得與親代相似程度更高的基因次慢,但為什么不允許近親結(jié)婚呢旁涤?因?yàn)榻H結(jié)婚是不適合生命的傳承和發(fā)展的。因此迫像,自私基因理論有其正確的地方劈愚,但是還不完善

生命的進(jìn)化

DNA

生命誕生的過程與環(huán)境是密不可分的闻妓,環(huán)境會倒逼著生物去進(jìn)化菌羽,因?yàn)檫@樣才能更準(zhǔn)確地反映環(huán)境,從而達(dá)到自身的生存和發(fā)展由缆。環(huán)境自始至終都是復(fù)雜算凿,資源是稀缺的份蝴,那為了生存,只能進(jìn)化氓轰。從無機(jī)物到最簡單的有機(jī)物婚夫,有機(jī)物經(jīng)過簡單的自我復(fù)制來達(dá)到應(yīng)付環(huán)境變化的要求,那要想正確反映環(huán)境署鸡,就要求個體必須攜帶儲存更多的信息案糙。想要儲存更多的信息就只能復(fù)制吸收更多的元素,自身規(guī)模更大靴庆,結(jié)構(gòu)更復(fù)雜时捌,就是這樣一步步復(fù)雜,一步步升華炉抒。生命的突破是一個和環(huán)境不斷博弈的過程奢讨。最終積累足夠大的數(shù)量之后,發(fā)生了質(zhì)變焰薄,由前生命體升華為生命體拿诸。

而最早攜帶大量信息的載體可能是RNA,比其他所有的化學(xué)元素承載的信息都要多塞茅。雖然信息多亩码,但RNA是不穩(wěn)定的,那就要接著進(jìn)化野瘦,終于出現(xiàn)了DNA描沟。DNA是無比穩(wěn)定的,因?yàn)樗请p螺旋結(jié)構(gòu)的鞭光。如果把我們體內(nèi)的一條DNA拖出來吏廉,大概有2米長。而所有的生命體都有DNA惰许,DNA可以攜帶非常多的信息迟蜜,可以做任何事情,可以變成人啡省,可以變成兔子娜睛,可以變成老虎……只有儲存的信息越多,才能在復(fù)雜的環(huán)境生存下去卦睹∑杞洌看看我們現(xiàn)在的世界就知道,20年前结序,一個大學(xué)生用三到四年在學(xué)校學(xué)來的知識就可以應(yīng)付接下來40年的工作生涯障斋,因?yàn)槟菚r候的知識更新?lián)Q代比較慢。但是現(xiàn)在呢?現(xiàn)在完全不行了垃环,世界越來越在懲罰不學(xué)習(xí)的人邀层,所以我們一刻不敢懈怠。所以遂庄,想要生存發(fā)展下去寥院,就必須更復(fù)雜。環(huán)境在倒逼著基因自身做出變化涛目。

兩性繁殖

看看我們周圍的世界秸谢,可能有北京人,有上海人霹肝,有廣東人估蹄,還有外國人,每個人的口音還不一樣沫换,人類世界是有口音臭蚁,但是生物界是沒有口音,因?yàn)檫@個世界只成功了一次讯赏,那就是DNA垮兑。DNA是生物界的通用語言,不管是人類還是細(xì)菌都是通用的待逞。

細(xì)菌之間會不斷出現(xiàn)融合交流,來達(dá)到進(jìn)化的目的网严,我們?nèi)祟愐膊焕馐队!N覀內(nèi)祟惖淖嫦仁侵侨耍覀兩眢w里面的基因不僅僅是來自直屬的智人震束,還有一些基因是病毒帶來的基因形成的怜庸。但是最初的病毒對于我們哺乳界的進(jìn)化是有恩惠,早期胚胎就是通過病毒攜帶來的基因而形成的垢村。所以基因之間是可以通過交流合作來達(dá)到成長進(jìn)化的目的割疾,這種進(jìn)化不僅僅是生命個體的發(fā)展,更重要的是達(dá)成整個生物界的大發(fā)展嘉栓。

地球上存在最早的生命是細(xì)菌宏榕。細(xì)菌是地球上現(xiàn)存最古老的生命也是最成功的生命。地球上的細(xì)菌有多少呢侵佃?1百萬億噸麻昼。我們身上隨處都有細(xì)菌的存在,細(xì)菌可以幫助我們消化馋辈,可以幫助我們吸收抚芦,細(xì)菌無處不在。恐龍可以滅亡叉抡,但細(xì)菌不會尔崔,細(xì)菌比小強(qiáng)還不知道頑強(qiáng)多少倍。細(xì)菌有多頑強(qiáng)呢褥民,在南極冰蓋3700多米的冰乳里面都發(fā)現(xiàn)有細(xì)菌存活季春。那里氣壓強(qiáng)度是350個大氣壓,那里完全黑暗轴捎,沒有一點(diǎn)光鹤盒,而且與外界空氣隔絕幾百萬年,可想細(xì)菌的生命力有多強(qiáng)侦副。即使細(xì)菌的生命力這么強(qiáng)侦锯,但依然面臨著環(huán)境變化和資源稀缺的壓力。在壓力之下秦驯,就會有一部分細(xì)菌被迫發(fā)生改變尺碰,于是出現(xiàn)最開始的單細(xì)胞生物,單細(xì)胞又進(jìn)化為多細(xì)胞译隘。出現(xiàn)多細(xì)胞之后亲桥,這個生物界進(jìn)入了快速發(fā)展時期,多細(xì)胞又進(jìn)一步進(jìn)化為早期動物固耘,又繼續(xù)發(fā)展為成熟動物题篷。從最早生活在海底的恰尼蟲,到第一只爬上陸地的海洋動物厅目,從軟體類動物到節(jié)肢類動物到脊椎動物番枚,一步步地復(fù)雜,一步步地更能適應(yīng)環(huán)境损敷,乃至現(xiàn)在的我們?nèi)祟惪梢酝ㄟ^強(qiáng)大的意識來改造環(huán)境葫笼,這是生命的奇跡。生命從無到有拗馒,是宇宙的大突破路星,從單細(xì)胞到多細(xì)胞的進(jìn)化也是宇宙的大突破,最終迎來了生命的大繁榮诱桂。

但是動物產(chǎn)生之后洋丐,動物自身有優(yōu)勢也有劣勢。劣勢是原來生命的進(jìn)化是靠DNA的更改挥等,DNA是生命的設(shè)計圖垫挨,適合生存的就留下,不適合的就舍棄來實(shí)現(xiàn)的触菜。但是變成動物之后九榔,DNA成長的速度變慢了,怎么慢呢?舉個例子就知道了哲泊。以前的南極是有大量捕獵的剩蟀,藍(lán)鯨、企鵝切威、海豹達(dá)到了瀕臨滅絕的程度育特。所以在50年前,訂立了南極條約先朦,不準(zhǔn)大規(guī)模捕獵$衷現(xiàn)在再去南極看看,可以看到遍地的企鵝還有海豹喳魏,但是藍(lán)鯨依然很少棉浸,為什么?因?yàn)槠簌Z和海豹都是一年一生的刺彩,而藍(lán)鯨25年一生迷郑,和人類差不多。所以50年的時間创倔,企鵝可以更新50代嗡害,但是藍(lán)鯨卻只有2代,因此藍(lán)鯨想恢復(fù)之前的繁榮還需要很長很長的時間畦攘。再看看細(xì)菌霸妹,一天好幾代,細(xì)菌可以靠DNA的迅速繁衍知押,以量變來追求質(zhì)變叹螟,從而推動進(jìn)化。但是動物不行朗徊,動物沒有那么多時間首妖。那怎么辦呢偎漫?動物找到了一個新的方法爷恳,那就是兩性繁殖。兩性繁殖不再是單純對自身基因的簡單變化象踊,而是50%的基因大交換温亲。通過DNA的大交換來推動進(jìn)化,使我們的基因能夠更精準(zhǔn)的反映環(huán)境變化杯矩。

生命的進(jìn)化是一個奇妙的過程栈虚,當(dāng)你去仔細(xì)回味,追本溯源時史隆,你會對自己現(xiàn)有的生命體生出油然敬佩之感魂务,這可是46億年進(jìn)化的成果。生命進(jìn)化史,才是真正的大詩篇粘姜。

愿你我都熱愛生命鬓照。

課后問題:人有喜怒悲哀,動物也有孤紧,那為什么動物要有情緒呢豺裆?情緒在動物的進(jìn)化中起著何種作用呢?

欲知后事如何号显,請聽下回分解——情緒的產(chǎn)生臭猜。

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