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人类起源于水中,又是如何一步步发展起来的?

 探索之子 2017-10-21

第十六章——DNA遗传造就人类

人类是如何形成的??是我们一直在探寻的课题。其实我在第三章《生命体大脑的进化》已经有阐述了。我说了我更赞同米勒的看法,生命起源于水中。

人类起源于水中,又是如何一步步发展起来的?

问题是起源于水中的生命,是如何发展成为人的。原因是什么?

我的答案是:DNA【基因】遗传的不完全整性和突变性。

那什么是DNA,生物学上是这样介绍的。DNA即脱氧核糖核酸(英语:deoxyribonucleic acid,缩写:DNA)是一种生物大分子,可组成遗传指令,引导生物发育与生命机能运作。

主要功能是信息储存,可比喻为“蓝图”或“配方”。其中包含的指令,是建构细胞内其他的化合物,如蛋白质与核糖核酸所需。带有蛋白质编码的DNA片段称为基因。其他的DNA序列,有些直接以本身构造发挥作用,有些则参与调控遗传信息的表现。

生物个体成长需要经历细胞分裂,当细胞进行分裂时,必须将自身基因组中的脱氧核糖核酸复制,才能使子细胞拥有和亲代相同的遗传信息。脱氧核糖核酸的双股结构可供脱氧核糖核酸复制机制进行,在此复制过程中,两条长链会先分离,之后一种称为DNA聚合酶的酶,会分别以两条长链为依据,合成出互补的脱氧核糖核酸序列。

酶可找出正确的外来互补碱基,并将其结合到模板长链上,进而制造出新的互补长链。由于脱氧核糖核酸聚合酶只能以5''到3''的方向合成脱氧核糖核酸链,因此双螺旋中平行但方向相反的两股,具有不同的合成机制。旧长链上的碱基序列决定了新长链上的碱基序列,使细胞得以获得完整的脱氧核糖核酸复制品。

人类起源于水中,又是如何一步步发展起来的?

各条脱氧核糖核酸螺旋间的交互作用不常发生,在人类细胞核里的每个染色体,各自拥有一块称作“染色体领域”的区域。染色体之间在物理上的分离,对于维持脱氧核糖核酸信息储藏功能的稳定性而言相当重要。

不过染色体之间有时也会发生重组,在重组的过程中,会进行染色体互换:首先两条脱氧核糖核酸螺旋会先断裂,之后交换其片段,最后再重新黏合。重组作用使染色体得以互相交换遗传信息,并产生新的基因组合,进而增加自然选择的效果,且可能对蛋白质的演化产生重要影响。遗传重组也参与脱氧核糖核酸修复作用,尤其是当细胞中的脱氧核糖核酸发生断裂的时候。

同源重组是最常见的染色体互换方式,可发生于两条序列相类似的染色体上。而非同源重组则对细胞具有伤害性,会造成染色体易位与遗传异常。


脱氧核糖核酸所包含的遗传信息,是所有现代生命机能,以及生物生长与繁殖的基础。不过目前尚未明了在长达40亿年生命史中,脱氧核糖核酸究竟是何时出现并开始发生作用。

有一些科学家认为,早期的生命形态有可能是以RNA作为遗传物质。RNA可能在早期细胞代谢中扮演主要角色,一方面可传递遗传信息;另一方面也可作为核糖酶的一部分,进行催化作用。

在古代RNA世界里,核酸同时具有催化与遗传上的功能,而这些分子后来可能演化成为目前以四种核苷酸组成遗传密码的形式,这是因为当碱基种类较少时,复制的精确性会增加;而碱基种类较多时,增加的则是核酸的催化效能。两种可达成不同目的功能最后在四种碱基的情形下达到最合适数量。

不过关于这种古代遗传系统并没有直接证据,且由于脱氧核糖核酸在环境中无法存留超过一百万年,在溶液中又会逐渐降解成短小的片段,因此大多数化石中并无脱氧核糖核酸可供研究。即使如此,仍有一些声称表示已经获得更古老的DNA,其中一项研究表示,已从存活于2亿5千万年古老的盐类晶体中的细菌分离出脱氧核糖核酸,但此宣布引起了讨论与争议。

人类起源于水中,又是如何一步步发展起来的?

最早分离出脱氧核糖核酸的弗雷德里希·米歇尔是一名瑞士医生,他在1869年,从废弃绷带里所残留的脓液中,发现一些只有显微镜可观察的物质。由于这些物质位于细胞核中,因此米歇尔称之为“核素”(nuclein)。到了1919年,菲巴斯·利文进一步辨识出组成脱氧核糖核酸的碱基、糖类以及磷酸核苷酸单元,他认为脱氧核糖核酸可能是许多核苷酸经由磷酸基团的联结,而串联在一起。不过他所提出概念中,脱氧核糖核酸长链较短,且其中的碱基是以固定顺序重复排列。1937年,威廉·阿斯特伯里完成了第一张X光衍射图,阐明了脱氧核糖核酸结构的规律性。

人类起源于水中,又是如何一步步发展起来的?

1928年,弗雷德里克·格里菲斯从格里菲斯实验中发现,平滑型的肺炎球菌,能转变成为粗糙型的同种细菌,方法是将已死的平滑型与粗糙型活体混合在一起。这种现象称为“转型”。但造成此现象的因子,也就是脱氧核糖核酸,是直到1943年,才由奥斯瓦尔德·埃弗里等人所辨识出来。1953年,阿弗雷德·赫希与玛莎·蔡斯确认了脱氧核糖核酸的遗传功能,他们在赫希-蔡斯实验中发现,脱氧核糖核酸是T2噬菌体的遗传物质。

到了1953年,当时在卡文迪许实验室的詹姆斯·沃森与佛朗西斯·克里克,依据伦敦国王学院的罗莎琳·富兰克林所拍摄的X光衍射图及相关数据,提出了最早的核酸分子结构精确模型,并发表于《自然》期刊。五篇关于此模型的实验证据论文,也同时以同一主题发表于《自然》。其中包括富兰克林与雷蒙·葛斯林的论文,此文所附带的X光衍射图,是沃森与克里克阐明脱氧核糖核酸结构的关键证据。此外莫里斯·威尔金斯团队也是同期论文的发表者之一。富兰克林与葛斯林随后又提出了A型与B型脱氧核糖核酸双螺旋结构之间的差异。1962年,沃森、克里克以及威尔金斯共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。

以上就是关于DNA的发现历史,当然我们的介绍是简单的。我个人也没有能力为大家更详细的讲述DNA详细细节知识。不过根据DNA研究和发展史, 我们可以得出,所有现存的地球生命,都是有一个共同的因子。

还是我一直强调的最简单的基点:生命体受先天和后天力量共同影响。

我相信有一台摄像机从生命诞生那刻起,就一直拍摄到现在,我们一定能够看到我们最初的样子。

一个水中的生命体经过很长的岁月诞生了。最简单的生命密码【遗传基因】也在此刻诞生了。通过无性繁殖变为2个,变为4个,变为8个,变为16个……但是遗传密码不会百分百不变的遗传给其他新个体。可能是99.99%,也可能是99.9%。

正是哪微不足道的一点点变化,使得物种在变化,在漫长的岁月中不断变化和繁荣。

有性繁殖就在这岁月中发展起来的。这可以说是遗传基因的高速时代的来临。新个体得到了双重的基因组合。我们依然可以从现在我们的人类和动物的身上看到此点。

人类起源于水中,又是如何一步步发展起来的?

新生儿拥有父母双方的基因。狼崽,虎仔,狮子等都是。

不同种群的交合,又会发展出新的个体。比如狮子和老虎,北极熊和灰熊,比如西方人和东方人。

这就是我在上面所说的不完整性。包含两层意思:

1、遗传基因不是百分百复制。

2.遗传基因是交集式的。而突变性是指受自然环境,比如紫外线,阳光,水,干旱等因素影响,使得个别动物的遗传记忆发生改变,可以遗传到下一代个体的身上。从达尔文的进化论来看,这种突变在整体上市有利的。

由此我们也可以得出:

1、人和动物、植物在进化的本质上没有区别。

2、人类是遗传和变异的结果。动物也是,植物也是。

摘自独立学者,诗人,作家,国学起名师灵遁者书籍《探索生命》。此书电子版在淘宝有。

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