Q、本书的精华内容。
A1、“突出重围”的细胞核,基因进化的奇迹。
细菌与所有真核细胞之间的鸿沟,其实就在于细胞核。如果我们不了解细胞核是如何出现的,也就不可能理解生命最基本的进化过程。
1953年2月28日,两位酒吧常客詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克在午餐时间冲进老鹰酒吧,宣布他们发现了生命的奥秘——DNA。
他们在后来发表于《自然》杂志上的论文中指出,每次细胞分裂的时候都会复制所有的DNA。
与此同时,他们还发现了DNA的双螺旋构造,那张广泛流传的DNA双螺旋图像,正是克里克的妻子画的。
A2、RNA和“了不起”的蛋白质。
与真核细胞染色体的双螺旋结构不同,细菌的染色体呈现闭合的环形。
基因的排列方式也不一样,细菌的基因连成一长串,真核细胞的基因则切分成好几个片段,其中有一些片段负责转录和复制DNA编码,这些基因片段后来被生物学家们命名为RNA。
A3、看似不合理的进化机制——死亡与衰老。
1、既然进化那么伟大,为什么所有的生命个体还是会走向死亡呢?其实死亡和疾病都并非偶然,而是被进化选择出来的一套有利机制。
先别着急质疑,我们先一起来看一下海水的水华现象,也就是我们常说的“赤潮”。
它实际上就是水里面的营养物质特别多,导致藻类细菌爆发性繁衍、生长,大片大片地浮在水面上,就形成了水华现象。
造成水华的是某种蓝细菌,它们和形成叠层石的蓝细菌是亲戚。引发这些蓝细菌快速生长的原因,常常是大量矿物质被河流带入海中,或者是上升海流从海底翻搅到海面。
然而这些蓝细菌又会在一夜之间全部溶于水中,消失无踪。它们为什么会突然消失呢?答案很出乎意料——它们“自杀”了。
每一只蓝细菌体内都带有一套死亡程序,这是一套古老的酶系统,和人类细胞里的极为相似,用途都是从内部分解细胞。
事实上,那些蓝细菌集体从内部分解了自己,它们是故意死掉的。从遗传学的证据来看,细菌这一“自杀”行为已经持续了30亿年。
细菌和噬菌体长达数亿年的战争,绝对是推动进化最重要的也是最容易被忽略的力量之一,程序性死亡就是在这些战争中开发出来的进化武器。
自杀对于细菌来说,就算在没有被噬菌体感染的情况下,也是有利的。
在这种机制下,最强的细菌会发展为最强的孢子存活下来,随时准备形成下一次水华,其他比较脆弱的细菌们则会启动自杀程序。
这样一来,就能将更完整、更强大的细菌基因组保存下来。这是最简单的进化形式,细菌们通过在生与死之间做出选择,不断优化着整个族群的基因数据库。
2、20世纪50年代,美国的生物学家登海姆·哈尔曼首次提出自由基可能会引起衰老。
自由基调节着几种重要的信号蛋白,这几种信号蛋白又进一步调节着上千种基因和蛋白。自由基泄漏会改变细胞的状态让它们“变老”,这样的状态也会让突变的基因开始显现。
以人类为例,随着年龄增长,隐藏在基因中那些不利的因素就会启动,各种老年病接踵而至,比如心脏病、老年痴呆症、帕金森病和肿瘤等等。
今天,突飞猛进的现代医学技术大大延长了人类的寿命,却始终无法改变身体不断衰老的事实。
从人类几千年寻找永生的失败经验中,我们可以体会到,除非人类真正理解了死亡的进化意义,否则永远不可能成功。不过,也正是因为有死亡的存在,我们才懂得珍惜时间,珍爱生命。
正如作者尼克·莱恩所说的,如果不能把握好生与死之间的平衡,个体就会像泛滥或干涸的河流一样不稳定。没有人可以踏入相同的河流中两次,生命也从来没有重新来过的机会。
S、《生命进化的跃升》,作者尼克·莱恩是知名的生物化学家,《独立报》称其为“我们时代最令人激动的科普作家之一”。本书被《泰晤士报》等著名媒体评为年度最佳图书,还获得了科普界的“诺贝尔奖”——英国皇家学会科学图书奖。
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