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原文摘錄
我的批注
第1章 走出補鐵的誤區(qū)
1仁连、鐵元素
(1)對生物的作用
地球上幾乎所有生物的生存都離不開鐵元素。
(2)對人體的作用
- 鐵元素攜帶來自肺部的氧氣阱穗,通過血液將氧氣輸送到身體各處并釋放饭冬。
一個健康的成年人體內通常含有 3 ~ 4克鐵元素,其中大部分存在于血液中的血紅蛋白內揪阶。缺鐵會導致貧血昌抠。
- 鐵元素還是酶的重要組成部分,而酶是我們身體內大多數(shù)化學反應的催化劑鲁僚,幫助身體排毒并把糖分轉化為能量炊苫。
(3)應用場景
1、對抗全球變暖
人們發(fā)現(xiàn)冰沙,當陸地上的塵土被吹入海洋時侨艾,塵土中的鐵元素也隨之進入海水中。在少風的海域拓挥,如太平洋的部分海域唠梨,鐵元素無法隨風進入海水中,依靠鐵元素繁殖的浮游植物群勢必會受到影響侥啤。
科研人員提出了一種對抗全球變暖的計劃当叭,稱作“巨力多溶液計劃”( Geritol Solution),其理念大概是這樣:通過向海洋傾倒數(shù)十億噸鐵溶液來大規(guī)模刺激植物生長盖灸,從而充分吸收大氣中的二氧化碳蚁鳖,以抵消人類因燃燒礦物燃料而釋放到大氣中的二氧化碳的影響。
2赁炎、治療癌癥和感染
病菌瘋狂吞噬我們體內的鐵元素醉箕,癌細胞依靠鐵元素迅速繁殖、擴散徙垫。
所以治療癌癥和感染的新藥物琅攘,其基本原理便是限制癌細胞或感染因子獲取鐵元素。
3松邪、預防感染
首先介紹下螯合劑
坞琴,它是一種蛋白質能與鐵元素結合并將其鎖住,從而阻止感染因子使用它逗抑。我們體內的所有液體剧辐,包括淚液、唾液邮府,還有這些開口部位產生的黏液都含有豐富的螯合劑荧关。
一些民間療法也重新獲得了尊重。人們過去常常用蛋清浸泡過的稻草來敷蓋傷口褂傀,以防止傷口感染忍啤,事實證明,這未嘗不是一種預防感染的好辦法,因為蛋清的確具有預防感染的功效同波。我們知道鳄梅,蛋殼是多孔透氣的,這樣小雞的胚胎就可以在里面“呼吸”未檩,然而戴尸,多孔的蛋殼也是存在危險性的,因為不只空氣能夠進入蛋殼內,各種各樣討厭的微生物也同樣可以進去冤狡。這時候就需要蛋清來做好防御工作了孙蒙。由于蛋清中富含螯合劑(一種能夠鎖住鐵元素的蛋白質,在我們身體的各個“入口處”進行“巡邏”保護)悲雳,可以保護正在發(fā)育中的小雞胚胎(或者蛋黃)免受感染挎峦。
鐵元素和感染之間的關系也解釋了為何母乳喂養(yǎng)是防止新生兒感染的一種有效途徑。這是因為母乳中含有
乳鐵蛋白
(lactoferrin)合瓢,它可以與鐵元素結合坦胶,從而防止細菌吞食新生兒體內的鐵元素。
2歪玲、血色素沉積癥
(1)介紹
在西歐人的后裔中诈乒,血色素沉積癥是最常見的遺傳病之一烹棉,有超過 30% 的人帶有該病的遺傳基因递礼。
正常情況下鹦牛,當身體檢測到血液中的鐵過多時,腸道就會自動減少從食物中吸收的鐵量钙皮,所以蜂科,即使攝入大量的鐵,你的身體也不會負荷過多的鐵短条。一旦體內的鐵達到了應有的水平导匣,多余的鐵就會被代謝掉而不會被吸收。但是對血色素沉積癥患者而言茸时,身體總是認為體內沒有足夠的鐵贡定,于是便會繼續(xù)不斷吸收。
癥狀略可都。(比較多缓待,網上搜吧)
(2)如何治療
非常明確的一點是,放血療法
( bleeding)或者按現(xiàn)在的說法叫“靜脈切開術
”( phlebotomy)渠牲,是治療血色素沉積癥的首選方法旋炒。
【拓展】放血療法
在西方的醫(yī)學史中,放血療法的理論基礎源自古希臘的名醫(yī)蓋倫
( Galen)签杈,他提出了著名的“四體液學說”瘫镇,這四種體液是指血液、黏液、黑膽汁和黃膽汁铣除。蓋倫及其學派認為谚咬,人類所有的疾病都是這四種體液失去平衡所致,而醫(yī)生的職責就是通過禁食( fasting)通孽、清腸( purging)和放血( bloodletting)等療法使這四種體液回歸平衡序宦。
幾個世紀以來睁壁,西方國家的人要是身體不舒服想要放血治療背苦,最常去的地方就是理發(fā)店。因為理發(fā)師手中有剃刀芭嗣鳌(當時理發(fā)師最常用的一種刀叫“柳葉刀
”)行剂,所以當時的理發(fā)師兼外科醫(yī)生。
《柳葉刀》也是知名的英國權威的醫(yī)學雜志钳降。
如今厚宰,我們熟悉的理發(fā)店門口放置的紅、藍遂填、白條紋相間的三色旋轉柱铲觉,其實就是當年理發(fā)店提供放血治療服務的標志(紅色代表動脈,藍色代表靜脈吓坚,白色代表繃帶):柱子頂端的黃銅碗用于盛放水蛭撵幽,底端的碗則用于裝流出來的血液。
靜脈切開術能歷經數(shù)千年并風靡全球礁击,這可能也說明它確實產生了一些積極的作用盐杂。如果每一個接受放血治療的人都死了,那么醫(yī)生估計很快就失業(yè)了哆窿,放血療法必然也會迅速退出歷史的舞臺链烈。
3、黑死病
(1)介紹
公元14世紀挚躯,”黑死病
”的鼠疫席卷了整個歐洲强衡,大約有三分之一到一半的歐洲人在這場瘟疫中喪生,死亡總人數(shù)超過了 2 500萬码荔。
1347年秋天漩勤,停靠在意大利墨西拿( Messina)的熱那亞貿易船隊被認為是這場歐洲鼠疫最可能的始作俑者目胡。當船隊到達港口時锯七,大多數(shù)船員已經死亡或者奄奄一息了。
鼠疫是一種非秤海可怕的疾病眉尸,其最常見的感染方式是鼠疫的致病菌( Yersinia pestis,即鼠疫桿菌
,也被稱作“鼠疫耶爾森菌”噪猾,以亞歷山大·耶爾森的名字命名霉祸;耶爾森是 1894年首次將該細菌分離出來的細菌學家之一)定植在人體的淋巴系統(tǒng)中,進而導致腋下和腹股溝的淋巴結腫大袱蜡、疼痛丝蹭,最終這些腫大的淋巴結會穿破皮膚形成黑斑并使其膿腫、破潰坪蚁。如果不及時治療奔穿,鼠疫感染者的存活率只有三分之一。(這還只是鼠疫的一種感染形式敏晤,即淋巴系統(tǒng)受感染以后的腺鼠疫贱田。當鼠疫桿菌侵入肺部,并通過空氣進行傳播時嘴脾,它的殺傷力會變得更強男摧,同時傳染性也會更高,患者的死亡率高達 90%译打! 4)
(2)血色素沉積癥的突變
處于人生鼎盛時期的壯年男性是最脆弱耗拓、最易受疾病威脅。數(shù)據(jù)表明奏司, 15~ 44歲的男性死于這種疾病的人數(shù)比同年齡段的女性要多出一倍乔询。
即在某一特定的人群中,鐵元素的含量越高结澄,感染瘟疫的可能性就越大哥谷。過去,健康的成年男性比其他任何人患病的風險都高麻献,因為兒童和老年人往往由于營養(yǎng)不良導致體內缺鐵们妥,而成年女性也因月經、妊娠和哺乳周期性地流失鐵元素勉吻。
攜帶血色素沉積癥突變基因的人對鼠疫的抵抗力尤其強大监婶,這是因為他們體內有缺鐵的巨噬細胞來保護他們免受病毒的侵害。所以齿桃,即便這種突變基因在幾十年后會奪走他們的生命惑惶,至少在當時他們比未患血色素沉積癥的人更有可能在瘟疫中存活下來,繁衍生息短纵,并將這種突變基因遺傳給子孫后代带污。
”為什么你會服用一種能在 40年之內殺死你的藥物?只有一種原因香到,對吧鱼冀?那就是:這是唯一能夠阻止你明天就一命歸西的辦法报破。“ —— 兩權相害選其輕千绪。
血色素沉積癥突變基因攜帶者(擁有抵御瘟疫的潛質)人數(shù)的不斷增加充易,或許也解釋了為什么之后出現(xiàn)的鼠疫沒有 1347年至 1350年發(fā)生的鼠疫具有那么大的致命性和殺傷力。
血色素沉積癥是由基因突變引起的荸型,而且在鼠疫爆發(fā)之前就已經存在盹靴。最近的研究表明,血色素沉積癥起源于維京人(北歐海盜)瑞妇。
4稿静、其他
(1)囊性纖維化
除了血色素沉積癥,歐洲人群中第二種最常見的遺傳病是囊性纖維化
( cystic fibrosis)踪宠。
新的研究表明自赔,攜帶囊性纖維化致病基因的一個等位基因似乎就會對預防結核病產生一定的積極作用妈嘹。
5柳琢、總結
“那些企圖殺死我們卻始終未能得逞的東西,反而會讓我們變得更加強大润脸。”
但也付出了遺傳病的病癥的代價柬脸。
第2章 血糖里隱藏的秘密
1、糖尿病
(1)介紹
據(jù)世界衛(wèi)生組織( World Health Organization)估計毙驯,目前全球有 1. 71億人患有糖尿病倒堕。
糖尿病主要有兩種類型: 1型和 2型。根據(jù)發(fā)病年齡的不同爆价,這兩種類型的糖尿病通常也分別被稱為“青少年型糖尿病”和“成年發(fā)病型糖尿病”
85%的 2型糖尿病患者都是肥胖的人垦巴。隨著兒童肥胖率的暴漲,兒童中 2型糖尿病的人數(shù)也快速增加铭段,導致“成年發(fā)病型糖尿病”越來越成為一種誤稱骤宣。
1型糖尿病是一種自身免疫性疾病——人體自然存在的防御系統(tǒng)錯誤地將自身的某些細胞識別為“外來入侵者”并出手將它們消滅。在 1型糖尿病患者的體內序愚,受到這種錯誤攻擊的細胞恰好就是胰腺中參與胰島素合成的細胞憔披。目前,1型糖尿病只能通過每日注射一定劑量的胰島素進行治療爸吮,
2型糖尿病患者由于身體仍然可以產生胰島素芬膝,通常可以在不注射胰島素的情況下形娇,通過其他藥物治療锰霜、謹慎的飲食、合理的運動桐早、減輕體重和監(jiān)測血糖來控制病情的發(fā)展癣缅。
(2)致病原因
糖尿病的致病原因到底是什么呢纫事?事實上,我們還沒有完全搞清楚所灸。但是至少有一點可以確定丽惶,遺傳因素是糖尿病的重要致病因子。
2爬立、猜想
(1)糖也是防凍劑
我們知道钾唬,冰晶只能由純水組成,但是冰晶開始形成的溫度取決于水中的其他物質侠驯,因為任何溶解在水中的物質都會妨礙液態(tài)水形成固態(tài)冰晶六邊形格子的能力抡秆。舉個例子,富含鹽分的海水一般會在大約 28華氏度(約為零下 6. 7攝氏度)時結冰吟策,而不是在我們認為的水的冰點 32華氏度(即 0攝氏度)儒士。人們放在冰箱里的伏特加酒也是個好例子。通常情況下檩坚,伏特加酒的酒精含量大概占到了瓶子中液體體積的 40%着撩,而這些酒精對防止伏特加酒結冰發(fā)揮著重要作用,除非你把伏特加酒冷卻到零下 20華氏度(約為零下 33攝氏度)匾委,否則它不會結冰拖叙。此外,即使是自然界中的水赂乐,大多數(shù)也不會正好在 32華氏度時結冰薯鳍,因為這些水中通常含有微量的礦物質或者其他雜質,降低了冰點挨措。
和鹽分挖滤、酒精一樣,糖也是一種天然的防凍劑
浅役。
(2)動植物界的例子
1斩松、葡萄
當葡萄首次“感知”到霜凍的侵害時,排除其果肉所含水分其實是從兩個方面保護了自己:首先是減少了水分担租,其次是提高了殘留水分中的糖濃度砸民。這樣,葡萄就能經受住更低的溫度而不至于被凍結奋救。
2岭参、林蛙
北美林蛙(Rana sylvatica)有個特殊的本領:凍成冰塊還能活過來。
林蛙在森林地面上冬眠尝艘,身體里的水分2/3都會結冰演侯,林蛙體內的冰,主要分布在體腔背亥、皮下秒际、淋巴這些不太要命的地方悬赏,腦和內臟保持完好。這時候它不呼吸娄徊,沒有心跳闽颇,新陳代謝完全宕機,就像一件玻璃制品寄锐。
在林蛙的皮膚感知到溫度即將降至冰點附近幾分鐘之后兵多,它開始將血液和組織器官細胞中的水分排出,這一過程不是通過排尿實現(xiàn)的橄仆,而是將水分集中儲存在了腹部剩膘。與此同時,肝臟將大量的(相對于小小的林蛙而言)葡萄糖釋放到了血液中盆顾,并輔以釋放額外的糖醇怠褐,使林蛙體內的血糖水平上升了數(shù)百倍。所有的這些變化都大大降低了林蛙血液中殘留水分的冰點您宪,并有效地將其轉化為一種含糖的防凍劑奈懒。
雖然林蛙的血液中留有部分水分,但是高濃度的糖不僅降低了血液的冰點蚕涤,還能迫使冰晶形成更小筐赔、鋸齒更少的形狀,防止晶體刺穿或劃破細胞壁或者毛細血管壁揖铜,從而將傷害降至最低。
3达皿、老鼠
當老鼠暴露在冰點溫度之下時天吓,它們的身體就會對自身的胰島素產生抗性。從本質上來說峦椰,這種對抗寒冷的反應就是我們所說的糖尿病龄寞。
4、人
我們知道汤功,當人體被冷凍時物邑,血液中的水分也會被凍結,形成的冰碎片會刺破血液細胞滔金,導致毛細血管破裂色解。
目前,通過冷凍為人們保存卵子和精子餐茵,深低溫保藏技術
已經使生殖醫(yī)學發(fā)生了革命性的變化科阎。(此技術用到了糖作為冷凍保護劑)
目前只能實現(xiàn)冷凍生殖細胞,器官和整個人體還不行忿族。
(3)糖尿病的突變
糖尿病有可能真的幫助過歐洲居民的祖先在新仙女木期突至的寒冷中生存了下來锣笨。
比如蝌矛,在天氣寒冷的地區(qū),在較冷的月份里被確診為糖尿病的人明顯增多错英。
3入撒、總結
請記住,進化的過程雖然很了不起椭岩,但是它并不完美衅金。
第3章 膽固醇升高也有裨益
1、陽光
(1)曬黑
① 人為什么會曬黑
皮膚的顏色在一定程度上會因日曬而發(fā)生變化簿煌,觸發(fā)這種變化的就是垂體
(pituitary gland氮唯,一種內分泌腺)。在正常的情況下姨伟,一旦你暴露在陽光下惩琉,垂體就開始分泌激素,這種激素能夠刺激黑色素細胞迅速生成大量的黑色素
(但地球上的每個人都有大約相同數(shù)量的黑色素細胞
)夺荒。但是不幸的是瞒渠,這個過程很容易被破壞。因為垂體是從視神經中獲得信息的技扼,當視神經感受到光線時伍玖,它就會向垂體發(fā)出信號,啟動黑色素細胞的工作程序剿吻。
猜猜當你戴上太陽鏡之后會發(fā)生什么窍箍?由于到達視神經的光線變少,所以傳遞到垂體的警告信號也會減少丽旅,繼而刺激黑色素細胞的激素的釋放也會少得多椰棘,最終導致黑色素生成量減少,從而使得皮膚灼傷的風險大大增加榄笙。如果此刻的你正戴著太陽鏡邪狞、愜意地躺在沙灘上閱讀本書,那就請你為自己的皮膚著想茅撞,把太陽鏡摘掉吧帆卓!
② 曬黑的好處
皮膚越黑,吸收的紫外線就越少米丘。
③ 曬黑的壞處
不美觀剑令。
(2)日曬
雖然曬黑不美觀,但是大家還是要適當?shù)娜諘瘛?/p>
① 日曬的好處 - 生成維生素 D
如果我們適度地暴露于陽光下蠕蚜,我們的皮膚會將膽固醇轉化為維生素 D
尚洽。
生活中最常用的防曬霜在阻隔紫外線、防止我們的皮膚被曬黑的同時靶累,也將阻礙身體合成維生素 D所需的紫外線腺毫。
② 日曬的壞處 - 破壞葉酸
破壞我們體內的葉酸
儲備癣疟。
葉酸(Folate、folic acid)也稱為維生素B9潮酒、維生素M睛挚、維生素Bc,屬于維生素B急黎,葉酸得名于拉丁語詞匯“葉子”扎狱,因為葉酸的最佳來源之一是綠葉蔬菜,如菠菜和卷心菜等勃教。
葉酸可分為葉酸和葉酸鹽(葉酸鹽是葉酸的一種綜合形式淤击,前者具有生物活性,而后者沒有生物活性故源。機體吸收葉酸要比吸收葉酸鹽快污抬,但機體內的葉酸必須轉換成葉酸鹽才能夠發(fā)揮作用),它們對人類的生存都很重要绳军。
所以深色皮膚并不僅僅是一種為保護皮膚免于曬傷而發(fā)生的適應性變化印机,而且是一種防止葉酸流失的適應機制。
(3)我們原本是黑人
最近在著名的《科學》雜志上發(fā)表的一項科學調查研究甚至認為门驾,白皮膚的人實際上是黑皮膚人種的變種人射赛,是黑皮膚的人在喪失了產生大量黑色素的能力之后,發(fā)生基因突變形成的奶是。
例子1:因紐特人是亞北極地區(qū)的土著居民楣责,盡管他們能夠接收到的陽光有限,但皮膚卻是黑色的诫隅。此事頗有蹊蹺腐魂?沒錯,你的懷疑是對的逐纬。不過,他們之所以不需要進化出較淺的膚色以保證體內能夠合成足夠的維生素 D削樊,是因為他們的飲食基本上全是富含脂肪的魚類豁生,而魚又恰好是自然界中富含維生素 D的食物之一。
沒有基因突變的動力漫贞。
例子2:生活在歐洲地區(qū)的淺色皮膚人群也會面臨著相似的問題甸箱。在那里,不是深色皮膚阻擋了陽光迅脐,而是盡管人們擁有淺色皮膚芍殖,卻沒有足夠的光照可以幫助合成維生素 D。
有基因突變的動力谴蔑。
所以豌骏,通過基因型分析確定的種群似乎比通過膚色或自我聲明確定的種群更具有可信度龟梦。比如一些黑皮膚的北非人可能與膚色較淺的南歐人血緣關系更近。
2窃躲、噴嚏綜合征
ACHOO綜合征计贰,俗稱“噴嚏綜合征
”,全稱是“強迫性常染色體顯性遺傳性光眼激發(fā)綜合征”( autosomal dominant compelling helioopthalmic outburst syndrome)蒂窒。這種“疾病”的典型癥狀是見光打噴嚏躁倒,即當某個人從黑暗的環(huán)境中突然暴露在強光(通常是陽光)下時,就會不受控制地打噴嚏洒琢。
若追根溯源秧秉,我們還要從我們祖先的生活環(huán)境說起。很久以前衰抑,由于我們的祖先大部分時間都待在山洞里象迎,因而這種打噴嚏的反射能夠幫助他們清除鼻腔或者上呼吸道中的霉菌或微生物。但如今停士,當某個人開車穿過黑暗的隧道挖帘,在進入明媚陽光下的那一刻,突然情不自禁地打起了噴嚏時恋技, ACHOO顯然沒有在發(fā)揮積極的保護作用拇舀,而且危險至極,
3蜻底、喝酒臉紅
(1)亞洲紅臉癥
被稱為“亞洲紅臉癥
”( Asian flush)骄崩,或者更正式一點的名稱是“酒精性臉紅反應”( alcohol flush response)是辕。 將近半數(shù)的亞洲人在飲酒之后都會出現(xiàn)紅臉反應吏夯,而這在其他種族里卻很少見到,
盡管這一過程主要在肝臟中進行术奖,但也需要多種酶和其他器官協(xié)力完成站楚。首先脱惰,一種叫作“醇脫氫酶”( alcohol dehydrogenase)的酶會將酒精轉化為一種叫作“乙醛”( acetaldehyde)的化學物質;然后拉一,另一種被稱為“乙醛脫氫酶”( acetaldehyde dehydrogenase)的酶將乙醛轉化為乙酸( acetate)蔚润;最后,第三種酶再將乙酸轉化為脂肪尺栖、二氧化碳和水(酒精代謝產生的能量一般以脂肪的形式儲存在體內,這也正是喝酒會引起“啤酒肚”的原因)除盏。
許多亞洲人體內存在一種基因變異(標記為 ALDH2* 2),導致他們體內產生了一種作用不太強大的乙醛脫氫酶叉橱,因而無法有效地將酒精的第一副產物乙醛轉化為乙酸痴颊,從而導致乙醛在體內蓄積蠢棱。乙醛的毒性是酒精的 30倍泻仙,一丁點兒量就能讓人顯出醉態(tài)玉转,其中一個表現(xiàn)就是臉頰變紅究抓。
所以喝酒臉紅是身體的警訊刺下,喝酒臉紅的人最好不喝或者少喝酒橘茉。
以至于醫(yī)生經常會給酗酒者開一種叫作“戒酒硫”( disulfiram畅卓,也稱安塔布司)的藥物來治療酒癮翁潘,其本質上就是在模仿 ALDH2* 2的效果拜马。
其實這個原理很像乳糖不耐一膨。
(2)歐洲人為什么少有紅臉癥
以前的人如何獲取清潔的飲用水便成為擺在人們眼前的巨大挑戰(zhàn)豹绪。一些理論認為瞒津,不同的文明孕育出了不同的解決方案病毡。
- 在歐洲啦膜,人們使用了發(fā)酵的方法僧家,由此產生的酒精能殺死水中的微生物八拱,但與此同時肌稻,這種酒精通常也會與水混合在一起爹谭。
- 而在世界另一端的亞洲旦棉,人們采用煮水和泡茶的方法來凈化他們的水源绑洛。
結果,歐洲人面臨著更大的進化壓力绑蔫,最終使他們獲得了酒后不紅臉的能力配深,能夠不斷飲酒篓叶、分解酒精缸托、解毒俐镐,而亞洲人在這方面的進化壓力則要小得多叼风。
4咬扇、高血壓
你可能聽說過鹽
可以令你的血壓升高的說法吧懈贺。
非洲裔美國人中高血壓的發(fā)病率幾乎是其他美國人的兩倍梭灿,而生活在非洲的黑人的高血壓發(fā)病率遠沒有非洲裔美國人那么高堡妒。遺傳學該如何解釋這種現(xiàn)象?
黑奴貿易寫下了最可恥伏尼、最卑劣的一頁爆阶。利欲熏心的奴隸販子把非洲黑人販賣到美洲辨图,黑奴們面對的運輸環(huán)境和條件極其惡劣故河,通常都餓著肚子杉女,甚至連水都沒法喝,所以死亡率非常高晌砾。在此種情況下养匈,那些體內天生能保存較多鹽分的人存活的希望可能會大一些,因為額外的鹽分可以幫助他們體內儲存足夠的水分猬仁,以避免致命性脫水的發(fā)生湿刽。假如這是真的诈闺,那么奴隸貿易其實造成了一種非自然的選擇,使得非洲裔美國人體內儲存鹽分的能力增強了仁烹。
5晃危、補充
制藥行業(yè)已經開始考慮人群間的遺傳差異了僚饭。研究遺傳變異對藥物治療影響的學科被稱為藥物遺傳學
( pharmacogenetics)。
第4章 “嘿偿乖,蠶豆兄贪薪,幫個忙好嗎竣稽?”
1毫别、蠶豆病
(1)介紹
蠶豆病
( favism岛宦,現(xiàn)代醫(yī)學對它的稱謂如此貼切)是一種遺傳性酶缺乏癥,也是世界上最常見的酶缺乏癥债沮,大約有 4億人患有這種疾病疫衩。在極端的情況下,患有蠶豆病的人在進食蠶豆(或服用某些藥物)以后會迅速出現(xiàn)嚴重的貧血鲤拿,并且經常會導致死亡近顷。
說起“自由基
”( free radicals),你可能早就從新聞報道中對它有所耳聞了饱须,知道它們對我們的身體有危害蓉媳。其實减宣,理解自由基最簡單的方法就是記昨揭浮:大自然母親喜歡配對立帖,扮演著化學反應中“媒人”的角色晓勇。自由基本質上是具有不成對電子的分子或原子绰筛,而不成對的電子盼著自己能夠出雙入對铝噩。不幸的是,這些電子在機體內所有錯誤的地方尋找著“愛情”具被。當不成對的電子試圖與其他分子中的電子配對時一姿,便會引起化學反應。這些反應會破壞細胞中的化學物質衬横,導致細胞早死遥诉,這也是自由基會引起衰老的主要原因之一矮锈。
蠶豆中含有兩種與糖有關的化合物——蠶豆嘧啶葡萄糖苷( vicine)和伴蠶豆嘧啶核苷( convicine)。這兩種化合物都能在人體內產生自由基瀑凝,特別是過氧化氫。
吃蠶豆會將自由基釋放到血液中寥枝;患有蠶豆病的人由于體內缺乏 G6PD酶,因而不能有效地清除體內的自由基冠跷,最終會導致紅細胞破裂并引發(fā)貧血癥蔽莱。
(2)小結
1、從地圖上來看仪糖,蠶豆的種植區(qū)域和潛在的蠶豆病致病基因攜帶者的居住區(qū)域存在高度的吻合。
在地中海周圍的北非和南歐地區(qū)故爵,蠶豆都是最常見的作物劲室,也是最致命的,而這里恰好也是歷史上廣泛種植和食用蠶豆的區(qū)域喉磁。
2、任何一種像蠶豆病這樣普遍存在于 4億多人中的基因突變斤讥,曾經給它的攜帶者帶來的益處必定大于害處搀缠。
2艺普、植物
(1)果實
植物能夠結出可食用的果實,是它們?yōu)榱俗陨淼睦娑M化的結果。
這就是為什么成熟的果實容易采摘缩焦,而且經常會自己掉落,而未成熟的果實很難采摘题翻。
(2)刺
刺是植物最明顯的防御機制塑荒,但絕不是唯一的袜炕,
(3)植物激素
苜蓿、甘薯和大豆都屬于一類含有一種叫作植物雌激素
的化學物質的植物。聽起來很熟悉仆葡,對吧?沒錯腰涧,植物雌激素與雌激素等動物性激素的作用相似。如果動物吃了過多含有植物雌激素的植物费彼,過量的雌激素樣化合物會嚴重影響它們的生殖能力。
天才的化學家卡爾·杰拉西( Carl Djerassi)正是基于植物的這種避孕作用,研發(fā)出了避孕藥芙粱。不過,他并沒有選擇苜蓿作為原料振峻,而用的是甘薯择份,確切地說是墨西哥山藥扣孟。他從山藥中的一種植物雌激素“薯蕷皂苷元”( disogenin)著手,然后以此為基礎荣赶,于 1951年合成了第一種可銷售的避孕藥凤价。
[拓展]也有好處:
但植物雌激素可能會導致不孕不育?聽起來這似乎有失偏頗拔创,因為有些植物雌激素,比如染料木黃酮(大豆中的植物雌激素)剩燥,可能有助于阻止或減緩前列腺癌細胞的生長慢逾。
3、味覺
(1)辣
哺乳動物對辣椒素極其敏感灭红,因為辣椒素會作用于哺乳動物感知疼痛和溫度的神經纖維侣滩,但是鳥類通常感覺不到辣味,因為其體內缺乏對辣椒素敏感的受體变擒。
這是好事胜卤,因為哺乳動物的消化系統(tǒng)會破壞它們的小種子。但是鳥類在吃辣椒時既不會破壞辣椒的種子赁项,也不會受到辣椒素的影響。
植物進化出了辣椒素澈段,防止被哺乳動物吃悠菜,而只讓被鳥吃掉。
辣椒素是一種具有黏性的毒素败富,它能附著在黏膜上悔醋。這就是為什么用觸碰過辣椒的手揉搓眼睛時會有火辣辣的灼燒感,同時這也是為什么這種灼燒感會持續(xù)很長的時間兽叮,用水清洗也無濟于事芬骄,因為 辣椒素
的黏性使其不易溶于水。在這種情況下鹦聪,喝杯牛奶(最好是低溫的全脂牛奶)或是吃點其他含有脂肪的東西更能緩解辣味账阻,因為脂肪是疏水性的,它有助于將辣椒素從黏膜中剝離出來泽本,從而使你恢復平靜淘太。
在其他大量食用辣椒的種族中,胃癌的發(fā)病率的確更高。
[拓展]也有好處:
辣椒中的辣椒素可以刺激內啡肽的釋放蒲牧,從而使人產生愉悅感撇贺,減輕壓力感。與此同時冰抢,辣椒素還能提高機體的新陳代謝率——有些人認為可提升高達 25%松嘶。更重要的是,越來越多的證據(jù)表明辣椒素可能有助于減輕各種疼痛挎扰,包括由關節(jié)炎翠订、帶狀皰疹和術后不適等引起的疼痛。
(2)苦
苦味與植物毒素檢測聯(lián)系在了一起鼓鲁,但事實上蕴轨,并不是所有味苦的化合物都是有毒的。
而”超級味覺者”會覺得葡萄柚骇吭、咖啡和茶等食物都苦澀難耐橙弱。擁有敏感的味覺在今天看來可能并不是一種優(yōu)勢。
他們對甜味的敏感程度可能也是普通人的兩倍燥狰,而且也更容易感受到辣椒引起的灼燒感棘脐。
今天,尤其是在發(fā)達國家龙致,對植物毒素的自然警報已經逐漸解除了蛀缝,對苦味產生強烈的反應反倒可能成為一種劣勢,因為它并不是在幫你避開毒素目代,而是讓你遠離了對你有益的食物屈梁。
良藥苦口。
4榛了、植物的防御機制
(1)如何防御
請記住在讶,植物的化學武器大多不是針對我們人類的,它們更多的是針對昆蟲霜大、細菌构哺、真菌以及某些專門食草的哺乳動物。
由此可見战坤,在感受到攻擊的時候曙强,芹菜特別擅長加足馬力大量生成補骨脂內酯。傷痕累累的芹菜稈所產生的補骨脂內酯可以達到未受傷害的芹菜稈的 100倍途茫。農民使用合成殺蟲劑雖然會帶來一大堆其他的問題碟嘴,但是基本上可以保護植物免受攻擊。而種植有機作物的農民不使用合成殺蟲劑囊卜,就意味著他們給了植物攻擊者以可乘之機臀防,使得正在生長中的有機芹菜的莖稈容易受到昆蟲和真菌的侵襲眠菇。當這些莖稈不可避免地成為“盤中餐”時,芹菜就會產生大量的補骨脂內酯袱衷。種植有機芹菜的農民本想使其免受殺蟲劑中毒素的污染捎废,沒想到卻保護了植物中合成大量毒素的生物學過程。
方舟子也拿這個現(xiàn)象來支持有機食品并不如一般的食品安全致燥。
(2)人類怎樣面對
通過烹飪或者浸泡登疗,許多植物的防御系統(tǒng)就會失效。過去有將豆類和豆類蔬菜浸泡過夜的傳統(tǒng)嫌蚤,這一傳統(tǒng)正是起到了這樣的功效:它能中和造成我們新陳代謝紊亂的大多數(shù)化學物質辐益。
我們?yōu)槭裁匆^續(xù)種植和食用數(shù)千種對我們來說有毒的植物?人類每年平均攝入的天然毒素竟多達 5 000到 10 000種脱吱!研究人員估計智政,近 20%的腫瘤相關性死亡是由我們飲食中的天然成分引起的。
[拓展]也有好處:
現(xiàn)如今箱蝠,世界上大約有 60%甚至更多的人仍然直接將植物作為藥物续捂。
(3)小結
生命,本就是一種妥協(xié)宦搬。
第5章 微生物與人類
1牙瓢、介紹
一個成年人體內“外來的”微生物細胞的數(shù)量是人體細胞總數(shù)的 10倍之多。
你必須先摒棄一些舊的觀念间校,比如所有的細菌都是壞蛋矾克,所有的微生物都是掠奪者,所有的病毒都是惡棍等憔足。事實上胁附,我們一直都與這些微生物共同進化,而且這種進化往往是互惠互利的滓彰。
性吸引力也與疾病有關汉嗽。看到某位性感的異性找蜜,為什么你會覺得他(她)身上的氣味如此具有誘惑力?這通常表明你和他(她)有著不同的免疫系統(tǒng)稳析,如果你們倆一起生育下一代洗做,那么你們的孩子會擁有比你們更廣泛的免疫力。
2彰居、寄生蟲
(1)黃蜂與蜘蛛
“考德領主”在哥斯達黎加的叢林中自由自在诚纸、快樂地生活著,每天織著圓形的蜘蛛網陈惰,并將自己掛在網中心畦徘,等待著誤闖入“家中”的獵物自投羅網,然后將其包裹起來以備日后慢慢享用。直到有一天井辆,“麥克白夫人”不知從哪兒突然飛了過來关筒,趁其不備蜇了“考德領主”一下,使后者麻痹杯缺。這時候蒸播,“麥克白夫人”乘虛而入,迅速在“考德領主”的腹部產下了一顆蟲卵萍肆。大約 10 ~ 15分鐘后袍榆,“考德領主”蘇醒過來,又開始繼續(xù)織網塘揣、捕獵包雀。可憐的“考德領主”完全不知道亲铡,從“麥克白夫人”第一次將毒針刺向它的那一刻開始才写,它的命運注定是一場悲劇。成年黃蜂存放在蜘蛛體內的卵很快孵化成為幼蟲奴愉。幼蟲(我們就稱它為“小麥克白”吧)開始在蜘蛛的腹部打洞琅摩,慢慢吸干它的血。在接下來的幾天里锭硼,黃蜂幼蟲一直依靠著蜘蛛生存房资,而蜘蛛一如既往地織著網,渾然不覺檀头。然后轰异,當黃蜂的幼蟲準備作繭,并開始完成其轉化為成年黃蜂的最后一個階段時暑始,“小麥克白”便向“老考德領主”的體內注入一種化學物質搭独,這徹底改變了蜘蛛的行為,成功地將它變成了幼蟲的奴隸廊镜。此時的蜘蛛不再織圓形的網牙肝,而是在相同的幾根網絲上來回移動,如此反復編織多次嗤朴,最終織出一張可以保護黃蜂幼蟲的繭的特殊之網來配椭。之后在午夜時分(大自然母親精心安排的好戲通常在這一時刻上演),蜘蛛坐在這個特別的網的中心位置雹姊,一動不動股缸。接下來就是“小麥克白”的“獨角戲”了……
(2)金線蟲與蝗蟲
金線蟲( Spinochordodes tellinii)是法國南部的一種線蟲,主要寄生在蝗蟲的體內生長至成蟲吱雏。這是另外一種可以讓宿主產生自殺行為的蠕蟲敦姻,它就像一個永遠不會離開的房客一樣瘾境,直至宿主殺死自己。一旦金線蟲的幼蟲生長至成年镰惦,它就會釋放出一種特殊的蛋白質迷守,不幸的法國蝗蟲便會身不由己地找到最近的水池,縱身跳進去陨献,就像停泊在馬賽港的船只上面喝醉了酒的水手一樣盒犹,完全忘記了自己不會游泳的事實。一旦進入水中眨业,蝗蟲便會慢慢地被淹死急膀,金線蟲則借機從奄奄一息的蝗蟲體內鉆了出來,然后四處游走尋找浪漫的愛情龄捡,繁殖下一代卓嫂。
(3)弓形蟲
弓形蟲以貓科動物為最終宿主。
當老鼠吃了被感染的貓的糞便時聘殖,寄生蟲便會以其慣用的伎倆進入老鼠的肌肉和腦細胞中晨雳。一旦進入老鼠的大腦,寄生蟲就會對老鼠的行為產生深遠的影響奸腺,其作用機制我們尚未完全弄清楚餐禁。首先,老鼠會變得肥胖而又無精打采突照。然后帮非,它就會失去對其天敵——貓——的天然恐懼。事實上讹蘑,一些研究已經表明末盔,受感染的老鼠非但沒有逃離有貓尿標記的地方,反而會被它的氣味吸引座慰。
最近的實驗研究也支持了弓形蟲可能會引發(fā)精神分裂癥的觀點陨舱。
(4)蟯蟲
當宿主在夜間睡眠時,肛門括約肌會松弛版仔,懷孕的雌蟲便會從大腸中爬至肛門外(和其他很多寄生蟲一樣)游盲,把它們微小的卵子產在受感染的孩子肛門周圍的皮膚上。同時蛮粮,它們產下的過敏原會引起嚴重的瘙癢益缎。
當感染了蟯蟲的孩子用手撓他(或她)的屁股時,蟲卵便會趁機鉆入他(或她)的指甲蓋中蝉揍。
(5)補充
對于很多寄生蟲來說,所有的努力都將歸結為一點:如何從一個宿主的體內遷移到另一個宿主的體內畦娄。
3又沾、病毒和細菌
(1)益生菌
這些微生物大多存在于消化系統(tǒng)中弊仪,它們在其中起著至關重要的作用。
而廣譜抗生素( broad- spectrum antibiotics)杖刷,即抗菌范圍廣泛的抗生素励饵,會誤殺益生菌。
這就是為什么許多醫(yī)生建議滑燃,在服用抗生素的同時最好喝點酸奶役听,因為酸奶中的細菌是友好的益生菌。
前面說過表窘,地球上幾乎所有的生命形式都需要依靠鐵來生存嗎典予?當然也會有例外,其中之一就是一種被稱為乳酸菌的細菌乐严,它是最常見的益生菌之一瘤袖,主要依靠鈷和錳而不是鐵來生存,這就意味著它不會覬覦你體內的鐵元素昂验。
(2)狂犬病
狂犬病病毒寄居于宿主的唾液腺中捂敌,使宿主難以吞咽。由于宿主無法吞咽既琴,便會口吐白沫占婉,唾液中充滿了狂犬病病毒。一旦宿主開始口吐白沫甫恩,病毒很可能已經感染了它的大腦逆济,其中的化學物質使宿主變得越來越焦躁不安,越來越有種想攻擊其他動物的沖動填物。當宿主終于無法忍受這種感覺時纹腌,就會撕咬其他動物。由于宿主唾液中充滿了狂犬病病毒滞磺,所以它們的撕咬是有傳染性的升薯。憤怒的一咬加上具有傳染性的唾液,新的宿主由此產生击困,同時也意味著該病毒可以繼續(xù)存活和繁殖了涎劈。
此外,狼人的傳說也極有可能源于古代人對狂犬病病毒發(fā)作時的觀察,傳說中狼人只需要咬上一口,就能將受害者變成一只像狼人一樣瘋狂咬人的野獸窿撬。
(3)霍亂
霍亂主要是因攝入的食物或水受到霍亂弧菌污染而引起的一種急性腹瀉性傳染病奕纫。
在嚴重的情況下,持續(xù)性的腹瀉會導致脫水和死亡帅刀。
而正是腹瀉,引起水土源的進一步污染,導致霍亂的再一次傳播盲镶。
(4)瘧疾
瘧疾是由受感染的雌性瘧蚊傳播的疾病侥袜。
瘧疾也有操控人類宿主的獨特方式,它會讓我們變得無能力( incapacitating)溉贿。感染了瘧疾的患者會經歷可怕的全身發(fā)冷和發(fā)熱的周期性循環(huán)枫吧,并伴有虛弱和疲乏的癥狀。
想象一下宇色,當你臥病在床九杂,虛弱得連胳膊都抬不起來時,此時的你無疑是蚊子的絕佳目標宣蠕。
(5)感冒
感冒后例隆,至少身體是可以移動的。這就是為什么當你感冒的時候植影,盡管一直感覺難受裳擎,但卻依然能起床上班。感冒病毒就是要確保你可以乘坐地鐵去上班思币,一路噴嚏不斷鹿响、咳嗽不止。埃瓦爾德認為谷饿,這種感冒病毒在進化上取得了巨大的成功惶我,它的毒力進化得恰到好處,既保證我們活動自如博投,又確保它們可以存活下來绸贡。事實上,他也認為感冒病毒可能永遠不會進化到置我們于死地或者使我們嚴重癱瘓的地步毅哗。
(6)皰疹病毒
換句話說听怕,有時候皰疹病毒可能盼著你多多發(fā)生性行為。
(7)補充
我們應該主動控制病原體的進化方向虑绵,袒護那些毒力相對較弱的菌株尿瞭,從而將那些病原體馴化,使它們回歸到以前毒力較弱的狀態(tài)翅睛。由于病原體的毒力大大減弱了声搁,大多數(shù)人即便是被感染了,也可能毫無察覺捕发,就好像是打了一劑免費的活疫苗一樣疏旨。
第6章 人類基因庫探秘
1、非編碼 DNA
我們體內只有不到 3% 的 DNA含有構建細胞的指令扎酷,而絕大多數(shù)檐涝,也就是其余的 97%,都不具備活性來指導形成任何物質。
這些遺傳物質的標準術語甚至也隨之升級——從“垃圾 DNA”變成了“非編碼 DNA
”( noncoding DNA)谁榜,這就意味著它們不直接參與蛋白質的合成拉岁。
2、基因突變
當機體暴露于輻射或強化學物質(如香煙煙霧和其他致癌物中的物質)時惰爬,也會發(fā)生突變。
流感的暴發(fā)和大流行被認為是由病毒的 DNA發(fā)生突變時引起的惫企。
20世紀時撕瞧, 9次太陽黑子活動高峰中有 6次都與大規(guī)模的流感暴發(fā)同時發(fā)生。事實上狞尔, 1918— 1919年爆發(fā)的 20世紀最嚴重的一次流感丛版,也是緊隨著 1917年的太陽黑子活動高峰發(fā)生的,這次流感造成了數(shù)百萬人死亡偏序。當然页畦,這也可能只是巧合。
3研儒、獲得性遺傳
人們普遍認為豫缨,拉馬克是“獲得性遺傳理論”的主要倡導者。這個理論的核心觀點是端朵,父(母)在其有生之年獲得的性狀可以遺傳給他(她)的后代好芭。
例如:鐵匠的兒子生來就會有兩條強壯的手臂,因為他的父親在無數(shù)次錘擊鐵砧的過程中已經鍛煉出了健碩的肌肉冲呢。
4舍败、跳躍基因
(1)介紹
跳躍基因是那些能夠進行自我復制,并能在生物染色體間移動的基因物質敬拓。
今天邻薯,麥克林托克發(fā)現(xiàn)的這些基因中的“游牧民族”被稱為“跳躍基因
”( jumping genes),它們徹底改變了我們對突變和進化的理解乘凸。
1983年厕诡, 81歲高齡的芭芭拉·麥克林托克獲得了諾貝爾獎,
我們的非編碼 DNA的很大一部分是由“跳躍基因”組成的翰意,所占的比例多達一半木人。
(2)作用
① 幫助初始化發(fā)育
“跳躍基因”在大腦發(fā)育的早期階段是非常活躍的冀偶,實際上是胚胎發(fā)育初始階段的一種關鍵的調節(jié)因子醒第。
② 造成突變
進而幫助創(chuàng)造多樣性和個性。
麥克林托克不僅發(fā)現(xiàn)“跳躍基因”通常會在面臨壓力的時候出現(xiàn)进鸠,而且她還指出稠曼,它們跳躍到某些特定位置的概率要遠大于其余的位置。換言之客年,色子總是擲向能夠為玉米帶來好處的一面霞幅,盡管這種好處只是微乎其微漠吻。
有傾向性。
當處于壓力之下時司恳,這些細菌的突變也會隨之進入“超光速推進狀態(tài)”途乃。盡管相關的證據(jù)越來越多,但是“超變”是否真實存在尚無定論扔傅。
存在快速突變耍共。
③ 實現(xiàn)有限的編碼 DNA實現(xiàn)不了的功能
人體的免疫系統(tǒng)使用了 100多萬種不同的抗體——針對特定入侵者的特異性的蛋白質。到目前為止猎塞,產生如此之多不同類型特異性蛋白質的機制尚不得而知试读,特別是當我們沒有足夠的基因來解釋它的時候(別忘了,我們只有大約 25 000個活躍的編碼基因荠耽,而我們正在討論的可是 100萬多種不同的抗體的可能性)钩骇。但是,約翰·霍普金斯大學的科學家開展的一項新研究將免疫系統(tǒng)的抗體生成機制與“跳躍基因”的行為聯(lián)系在了一起铝量。
這也是母乳喂養(yǎng)對嬰兒有益處的眾多原因之一——母乳中含有一些母親的抗體倘屹,這些抗體在嬰兒的免疫系統(tǒng)正常運轉之前,可以起到暫時的被動免疫接種的作用慢叨,從而可以預防感染唐瀑。
(3)總結
“跳躍基因”越來越像是大自然版本的“動態(tài)基因工程”。
(4)跳躍基因是病毒插爹?
① 原理
在過去相當長的一段時間里哄辣,科學家一直都認為遺傳信息只會朝著一個方向流動,即從 DNA到 RNA再到蛋白質赠尾。逆轉錄病毒如艾滋病病毒的發(fā)現(xiàn)證明這種想法是錯誤的力穗。逆轉錄病毒是由 RNA組成的,通過使用一種被稱為“逆轉錄酶
”( reverse transcriptase)的酶气嫁,它們將自己從 RNA轉錄成 DNA当窗,在這一過程中它們實際上逆轉了信息流。
② 猜想
這些“跳躍基因”看起來像極了一種非常特殊的病毒寸宵。
維拉里爾稱病毒為“終極基因創(chuàng)造者崖面,創(chuàng)造了數(shù)量龐大的新的基因,而其中的一些基因在穩(wěn)定的病毒定植( viral colonization)之后會進入宿主的家族譜系中梯影∥自保”
如果最初來自病毒的遺傳密碼成為生物體基因庫的一部分,那么我們就很難去判斷哪一方是基因的真正起源甲棍,因為病毒和生物體已經融為一體简识、難分彼此了。
最后的事實竟是,很大比例的人類 DNA都與病毒有關七扰。
③ 積極意義
從本質上來講奢赂,這種與病毒的合作關系或許曾經幫助我們進化成為如此復雜的生物體,合作進化的速度要比我們孤軍奮戰(zhàn)時快得多颈走。
第7章 甲基的瘋狂——最終表型之路
1膳灶、基因組計劃
一批科學家宣布完成了人類基因組計劃。這是一項為期 10年的規(guī)模宏大的研究計劃立由,目的是完整繪制出組成人類 DNA的 30億個堿基對序列袖瞻。
2、基因的選擇性表達
(1)介紹
表觀遺傳學
( epigenetics)主要研究在基因的核苷酸序列不發(fā)生改變的情況下拆吆,子女如何從父母身上遺傳并且表達看似新的性狀。也就是說脂矫,指令是相同的枣耀,但是其他的東西會凌駕于它們之上。
這種基因抑制的過程被稱為“ DNA甲基化
”( DNA methylation)庭再。當一種被稱為“甲基”的化合物與基因結合捞奕,改變了基因表達,但實際上并未改變 DNA時拄轻,“甲基化”便發(fā)生了颅围。維生素補充劑中的化合物含有“甲基供體”( methyl donors)——形成甲基的化學分子,能夠阻斷遺傳信號恨搓。
完全相同的一組基因可以產生截然不同的結果院促,這取決于它們是否經歷了 DNA甲基化。表觀遺傳效應能夠影響你的表型斧抱,但是卻不改變你的基因型常拓。
(2)人類表觀基因組計劃
然而,表觀遺傳學卻給沾沾自喜的科學家潑了一盆冷水辉浦,把一切計劃都打亂了弄抬。
我們所不知道的第一件事就是,我們還沒有完全理解哪些基因是被哪些甲基供體關閉或者減弱的宪郊。
2003年秋天掂恕,一群歐洲的科學家宣布了人類表觀基因組計劃。他們的目標是在甲基化標記物可以附著并且改變某個特定基因表達的每一個位點上都添加一個指示標記弛槐。
3懊亡、引起甲基化的原因
(1)母體效應
母體的營養(yǎng)補充可以在不改變基因本身的前提下,永久地改變其后代的基因表達乎串。
營養(yǎng)供給
科學家發(fā)現(xiàn)斋配,母鼠分娩后最初的幾個小時內對初生幼鼠關注程度的不同對幼鼠的行為有很大的影響。受到母親溫柔舔舐愛撫的幼鼠最終長成了自信的大鼠,它們相對從容淡定艰争,也更善于應對突發(fā)狀況坏瞄;而被母親忽略的幼鼠長大以后卻變得“神經兮兮”,往往對陌生環(huán)境充滿警懼甩卓。
精神心理
(2)父體效應
跟母親一樣鸠匀,父親慈愛的、積極互動的情緒狀態(tài)會通過一種精神甲基化的方式傳遞給他們的孩子逾柿。
(3)環(huán)境
在小田鼠降生之前缀棍,發(fā)育中的基因組基本上就已經獲得了“天氣預報”,所以它知道小田鼠應該長出什么樣的“外衣”以應對母體外的環(huán)境机错。
有點像星座爬范。(星座的理論依據(jù)是行星的運動和位置,以及出生時的氣候)
相同的雙胞胎擁有近乎完全相同的 DNA弱匪,然而 DNA不代表宿命青瀑,原因之一就是甲基化。在 40余年中萧诫,她們接觸的是不同的環(huán)境斥难,因而可能在埃莉諾的基因周圍產生了不同的甲基化模式,不幸的是帘饶,這種模式可能導致了乳腺癌的發(fā)生哑诊。
由于某種不明的原因,準媽媽的精神狀態(tài)會引發(fā)生理或者表觀遺傳事件及刻,這些事件可以影響她的妊娠過程以及男性或女性胎兒相對的生存能力镀裤。太平盛世,意味著更多的男孩缴饭;艱難時期淹禾,則意味著更多的女孩。
(4)生活習慣
在印度茴扁,有數(shù)百萬人嗜好嚼檳榔铃岔。檳榔果是一種辛辣的種子,人們咀嚼它的時候會使牙齒和牙齦都染上紅色峭火。就像尼古丁一樣毁习,它會使人精神興奮,很容易上癮卖丸,并且會嚴重致癌纺且。
4、甲基化并不是基因打開或者關閉的唯一途徑
我們的體內有一套完整的啟動子
( promoters)和阻遏子
( repressors)系統(tǒng)稍浆,它們可以控制特定的基因通過轉錄成為 mRNA载碌,然后翻譯成蛋白質來表達自己的程度猜嘱。這一系統(tǒng)就相當于一個內部的調節(jié)器,它可以打開嫁艇、關閉朗伶,甚至加速特定蛋白質的生成以應對身體不斷變化的需求。
當某個人飲酒之后步咪,他或她的肝細胞中的基因啟動子就會加速產生酶论皆,(還記得乙醇脫氫酶嗎?)猾漫。
第8章 這就是人生:為什么你和你的iPod終將走向死亡
1点晴、衰老的原因
(1)基因
早老癥基因的存在恰好證明了可能是基因控制了老化過程。
(2)端粒
細胞增殖(以分裂的方式進行)的這一極限被稱為“海弗利克極限”悯周。海佛烈克極限發(fā)現(xiàn)與DNA鏈末端的端粒區(qū)域長度相關粒督。
想象一下,現(xiàn)在你的手上有一本手稿需要復印 50份禽翼,但是金考快印卻出其不意地刁難你屠橄。他們沒有向你收取費用,而是每次復印手稿他們都要拿走最后一頁捐康。那么問題就來了——你的手稿有 200頁,如果每復印一次都將最后一頁給他們庸蔼,那么最后復印的那本手稿就只有 150頁了解总,無論誰拿到它都將錯過四分之一的故事。不過作為一個高度進化的生物體姐仅,你擁有想出聰明的解決方案的天賦:你在手稿的末尾增加了 50頁空白頁花枫,并給金考快印店提供了一本 250頁的手稿。這樣一來掏膏, 50本復印手稿都將有完整的故事劳翰,除非你決定復印第 51本,否則你不會丟失有寶貴信息的任何一頁馒疹。端粒就如同這些空白頁佳簸;隨著細胞的分裂,端粒會不斷地縮短颖变,而真正有價值的 DNA信息卻得到了保護生均。但是一旦細胞分裂了 50 ~ 60次,端粒就基本消失了腥刹,好的物質也會處于危險之中马胧。
那么,為什么我們要進化出一個限制細胞增殖的極限呢衔峰?用一個詞來概括佩脊,那就是——癌癥蛙粘。
正如我們已經討論過的,我們的身體擁有多重防御癌癥的機制威彰。有一些特定的基因負責抑制腫瘤的生長出牧,有一些基因負責創(chuàng)建專門的獵人程序來搜尋和摧毀腫瘤細胞,還有一些基因負責修復對抗癌癥的基因抱冷。細胞甚至擁有“慷慨就義”的機制:當細胞察覺到自己已被感染或受損時崔列,“細胞凋亡”或“程序性細胞死亡”便會發(fā)生;或者當其他細胞發(fā)現(xiàn)問題時旺遮,也會“說服”危險細胞自殺赵讯。除此之外,還有“海弗利克極限”耿眉。
人類體細胞分裂次數(shù)的極限大約是 52 ~ 60次边翼。 而干細胞不受“海弗利克極限
”的限制——它們也是永生化的。
所以大多數(shù)癌細胞是干細胞鸣剪。
端粒酶
又是做什么的呢组底?它能夠延長染色體末端的端粒。在正常人體細胞中筐骇,端粒酶的活性被抑制债鸡,因此端粒通常會隨著細胞的分裂而縮短。但是铛纬,腫瘤細胞有時可以將端粒酶的活性重新激活厌均。
(3)體型
我們注意到在哺乳動物中,除了少數(shù)例外告唆,體形大小和預期壽命密切相關棺弊。體形越大,壽命越長擒悬。
(4)外部威脅
預期壽命的縮短與外部威脅的增加之間存在著直接的聯(lián)系模她。
如果一個物種面臨著巨大的環(huán)境威脅和強大的掠食者,那么它就要面臨著更大的進化壓力懂牧,因而在很小的時候就需要進行繁殖侈净,這樣它才會更快地進化到成年期。
按照這種想法僧凤,老化就像是“計劃報廢”的生物學版本用狱。計劃報廢是工業(yè)上的一種策略,雖然產品制造商們經常會否認這一觀念拼弃,但是依然會廣泛采用:從冰箱到汽車的所有制造商都有意為其產品設計了有限的使用壽命夏伊,令產品在被使用了有限的幾年之后就報廢。這樣做有兩個方面的原因:一方面可能是為消費者的利益考慮吻氧,另一方面這么做必定會給制造商帶來好處溺忧。首先咏连,這使得產品可以不斷地推陳出新、更新?lián)Q代鲁森。其次祟滴,這意味著你需要不斷地購買新的產品。
而其最終的目的是為改變歌溉,也就是為進化提供空間垄懂。
通過交配和繁殖,物種也能不斷地改良和升級痛垛。
2草慧、分娩與顱骨
由于大腦袋很難通過狹窄緊繃的產道,所以人類大部分大腦發(fā)育都是在出生之后才開始的匙头。
這正是新生兒的頭部非常脆弱的原因之一:顱骨實際上是由多塊分離的骨頭經顱縫連接起來組成的漫谷,這使得它在受到產道擠壓時具有一定的伸縮性。新生兒的顱骨尚未發(fā)育完全蹂析,相鄰骨頭之間的間隙很寬舔示,直到嬰兒大約 12個月到 18個月大時,這些顱縫才開始閉合电抚,而且直到成年之后才會完全閉合(這比黑猩猩顱縫閉合的時間要晚得多)惕稻。
這也是嬰兒在出生后的頭 3個月如此無助的原因之一,此時他們的大腦正處于快速發(fā)育的狀態(tài)蝙叛。實際上許多醫(yī)生將這 3個月稱為“懷孕的第四個階段”(英文寫作 the fourth trimester俺祠,即第四個“ 3個月”)。
碩大的腦袋甥温、為適應直立行走而專門“設計”的骨盆以及胎兒娩出時背對著母親锻煌,這“三重威脅”導致了人類在分娩中出現(xiàn)了近乎普遍的“相互幫助”的傳統(tǒng)妓布。而其他的靈長類動物在分娩時通常會選擇獨自戰(zhàn)斗姻蚓。
3、直立行走的假說
(1)傳統(tǒng)假說 - 以男性為主
對于人類從四足行走變?yōu)?strong>雙足行走的原因匣沼,傳統(tǒng)觀點是“稀樹草原假說
”狰挡。
這一理論的支持者認為,我們的類人猿祖先之所以放棄黑暗的非洲森林释涛,遷徙到了遼闊無邊的大草原上加叁,也許是因為氣候變化導致了大規(guī)模的環(huán)境變化,從而驅使他們做出了這種選擇唇撬。在森林里它匕,食物品種豐富,各種水果窖认、堅果和葉子一應俱全豫柬。但是當他們來到熱帶稀樹草原以后告希,生活頓時變得艱難起來,所以我們的祖先不得不尋找新的途徑來獲取食物烧给。于是燕偶,男性祖先開始勇敢地在食草動物群中狩獵。如此一來础嫡,他們不但需要環(huán)視四周指么、尋找食物或者提防掠食者,而且還要為了食物和水源長途跋涉榴鼎,這些新的情況組合在一起伯诬,使得熱帶稀樹草原上的這些原始人類開始直立行走。與此同時檬贰,其他的適應性變化也與新的環(huán)境有著類似的相關性:狩獵需要使用工具和相互合作姑廉,而相對聰明的類人猿能夠制造出更好的工具,找到更好的合作伙伴翁涤,因而他們能夠活得更長久桥言,同時也能吸引更多的異性,而這一過程就會選擇更大的大腦葵礼。非洲稀樹大草原上陽光強勁毒辣号阿,而那些勇士在戶外狂奔、追捕獵物的過程中往往會面臨身體過熱致死的危險鸳粉,所以他們最終脫去了毛發(fā)扔涧,裸露的皮膚可以幫助他們的身體散熱降溫。
(2)新假說 - 以女性為主
摩根不明白為什么與繁殖如此密切相關的進化只會為男性的需求所驅動届谈】菀梗“整件事情都集中到了男性的身上,”艰山,當他看到一群林地猿被孤立在了現(xiàn)今埃塞俄比亞附近的一個大島上湖雹,它們經常在環(huán)礁湖中涉水、游泳曙搬、覓食摔吏,被迫適應了水棲生活,于是摩根建立了一套令人信服的理論纵装,也就是我們現(xiàn)在已知的“水猿假說
”征讲。
躲避掠食者時可以有雙重選擇——當被豹子追捕時,半水棲猿類可以快速地潛入水中橡娄;當被鱷魚追趕時诗箍,他們又能迅速地跑進叢林里。在水中生活的猿類自然會朝著雙足直立行走的方向進化——直立使他們在向更深的水域探索時仍然能夠保持呼吸挽唉,水能夠幫助支撐他們的上半身滤祖,因而雙足也能更輕松地支撐他們的身體才避。
跟其他水棲哺乳動物一樣失去了皮毛——可以減少水中活動的阻力,流線型的身體使我們在水中更加自如地活動氨距。
這一理論還解釋了為什么人類的鼻子高挺桑逝、鼻孔朝下——這使我們可以潛水。其他唯一有突出鼻子的靈長類動物(我們目前所知道的)有著與其鼻子的特點很吻合的名字俏让,叫作“長鼻猴”楞遏,而它恰好也是一種半水棲動物,能夠用兩條腿蹚水過河首昔,并且擅長游泳寡喝。
最后,水猿理論或許可以解釋為什么人類會有厚厚的皮下脂肪勒奇。就像其他水棲哺乳動物预鬓,比如海豚和海豹一樣,我們在水下游動時赊颠,皮下脂肪可以幫助我們保存熱量格二。
首先,無論是母親還是新生兒竣蹦,受感染的概率都沒有增加顶猜。事實上,水中分娩提供了一種額外的保護措施痘括,可以使新生兒免受吸入性肺炎的感染长窄。嬰兒在感覺到撲面而來的空氣之前,是不會大口喘氣進行呼吸的纲菌;當他們在水中的時候挠日,所有哺乳動物都具有的“潛水反射”會使他們屏住呼吸。(胎兒在母親的子宮里確實會“呼吸”翰舌,但他們實際上吸入的是羊水嚣潜,而不是空氣,這也是肺部發(fā)育的關鍵環(huán)節(jié)灶芝。)在常規(guī)分娩中郑原,一旦嬰兒感覺到面部接觸到了空氣唉韭,就會立刻開始呼吸夜涕;如果他們在醫(yī)生將其面部清潔干凈之前就大吸了一口氣的話,他們很可能會吸入排泄物或者“分娩殘留物”属愤,從而導致肺部發(fā)生感染女器,即感染吸入性肺炎。但是如果嬰兒在水中分娩住诸,就不會面臨這種風險——在被抱出水面之前驾胆,他們不會從胎兒血液循環(huán)切換到正常血液循環(huán)涣澡,因而不會有吸入水的風險,并且在嬰兒離開水面丧诺、進行第一次呼吸之前入桂,接生人員也有足夠的時間在水下對他們的面部進行清洗。