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感谢倪乐意老师的博文“生命科学——浅水区人满为患,深水区无人问津”(http://blog.sciencenet.cn/blog-815628-979330.html),里边提供的链接让笔者有机会阅读了谢平老师的博文“一个神奇的数值与一个世纪之谜(细胞核如何起源?)”(http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=1475614&do=blog&id=971812)。也因此想写一点关于生命进化过程中的DNA的东西。
从中学开始,课本就告诉我们DNA是生命的中心。这个学说一直持续到我们变成研究生乃至研究生的导师。这个认识也就成了思维定式,让我们所有的理论推演和实验设计都基于这个出发点。
然而,在一次会议上,听了英国学者Denis Noble的演讲,却给了笔者一个完全不同的视角。这位老牌的生理学家,The Music of Life一书的作者提出,DNA应当看做一个细胞器,而不是生命的核心。
Denis老先生的具体论点,各位可以去追索他的文章与专著。简要地说,既然DNA可以修饰、修改、调节,而这一切又都针对环境刺激而发生,那么它就像其他所有对环境刺激起反应的细胞器一样,只是以自己的方式对环境起反应的细胞组件而已。
不知道多少亿万年前,地球上的生命发明了用DNA作为记事本的高科技。从此,一些需要长期存储并流传给后辈的知识——考虑到它们当时没有印刷术、没有电脑硬盘、更没有云存储——就被想方设法写在了这个新发明的记事本当中。最早的生命彼此相距甚远,无法接受前辈的抵近教育。因此,这写在记事本上的内容,就是下一代生命唯一能参考的前辈经验。从这个视角来说,很容易理解为什么微生物基因进化迅速,而近代的高等生命进化缓慢——高等生命有种种言传身教的办法,有许多外储存知识的技术。它们在极大的程度上不依赖细胞里面这个小心保护起来的记事本。
从这个角度上说,基因未必需要越来越长。事实上,有不少高等动物和植物的基因甚至比人的还长;而一些很简单的动物的基因和人的差不多长。人的基因并不是最长的,原因很简单:人已经在相当程度上减少了对细胞里这个记事本的依赖。
所以,在这里回应谢老师的观点。真核生物如果真的是原核生物相互吞噬或者共生而来的,它的DNA为什么比原核生物长很多?其实原因也很简单,因为真核生物需要更多页笔记本来记录东西。
如果我们把DNA看做生命代际传递知识的笔记本,那么许多定量的遗传学计算或许可以有新的思路。比如,两个物种的基因为什么很像?就像两个学生的笔记内容为什么很像?其实很简单,因为他们跟着同样的老师上过同样的课程,或者跟着类似的老师上过类似的课程。所以,两个物种的基因很像,是因为他们曾经经历过很相似的生存进化环境,所以需要传承的知识类似。如果本来曾经是近亲的物种,其中之一去了完全不同的环境,过了一个进化阶段之后,它们在基因上就可能相差很远。而即使不那么近亲的物种,如果采取了类似的生存方式,过了一定的进化阶段之后,那么基因也有可能趋同。
当然,就像学生们可能互相抄笔记,物种之间也能互相抄抄记事本上的内容。所以,基因这玩意儿真的不是那么神秘,不是像《动物世界》编导说的,基因会驱使雄狮干掉上一代狮王留下来的小狮子,只是为了把自己的基因更多地流传下去。记事本如果会控制人的行为,那么这个人一定得了精神分裂症。
新狮王之所以要干掉老狮王的孩子,仅仅是一个非常简单的自我中心心理。和基因什么的完全没有关系。只要你觉得雄狮是有自我中心倾向的,那么完全可以不对记事本的功能做一个精神分裂式的解释。就像中国那句老话:一朝天子一朝臣。和基因无关。
是雄狮,而不是基因,有自我中心的倾向。
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GMT+8, 2024-12-25 16:06
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