友情提示:如果本网页打开太慢或显示不完整,请尝试鼠标右键“刷新”本网页!阅读过程发现任何错误请告诉我们,谢谢!! 报告错误
飞读中文网 返回本书目录 我的书架 我的书签 TXT全本下载 进入书吧 加入书签

宇宙-第7章

按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页,按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页,按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部!
————未阅读完?加入书签已便下次继续阅读!



礁錾锾寰湍芄徽巍⒄澈驼镜亟换凰堑腄NA遗传密码,繁殖出可供筛选的新品种。生物体有选择地进行性的活动,那些对性的活动不感兴趣的物体就迅速地绝灭。不仅20亿年前微生物的情况是如此,我们人类现在对DNA遗传密码的交换也有显著的兴趣。

  到10亿年前,由于协作的结果,植物已经深刻地改变了地球的环境。绿色植物会制造分子氧。因为当时的海洋充满了简单的绿色植物,所以氧正在变成地球大气层的主要成分,结果以不可逆转之势改变了原来氢的成分很大的大气层的性质,从而结束了生物是由非生物过程产生的地球历史时代。然而,轻而易举地使有机分子瓦解,虽然我们喜欢它,但从根本上说,氧对没有保护的有机物却是一种毒药。在生命的历史上,大气层的氧化造成了极大的危机,大量的生物体因为适应不了氧而灭亡,少数原始生物,例如肉毒杆菌和破伤风杆菌,即使现在也只能生活在无氧的环境条件下。地球大气层里的氮的化学性质很不活泼,因此氮比氧温和得多,但是氮也使生物付出了巨大的代价。总之,地球大气层的百分之九十九源自生物,我们的天空是用生命换来的。

  在生命起源之后40亿年的大部分时间里,主要的生物体是微小的深绿色的海藻,它们布满了整个海洋。 接着,大约6亿年之前,海藻的垄断地位被打破了,新的生物急剧增加。这个事件称为“寒武纪爆炸”。地球产生之后几乎立即产生了生命,这说明生命在类似地球的行星上可能是一个不可避免的化学过程。但是,在30亿年的时间里,生命并没有从深绿色的海藻进化多少,这说明有特殊器官的大生物是很难形成的,甚至比生命的起源还难。也许现在许多其他的行星存在有大量的微生物,但是没有大的动物和植物。

  寒武纪爆炸之后不久,海洋里充满了许多不同形态的生物。到5亿年以前,已经有大量成群结伙的三叶虫,它们是体态漂亮的动物,有点象大昆虫,有些在海底成群猎食,它们的眼睛里有晶体,可以探测偏振光。但是现在三叶虫已经不复存在了,它们已经于亿年前消失了。地球一度有过的动植物,如今已无活着的迹象。当然,现在地球上的各种生物过去没有存在过。物种就是这样来去匆匆,一闪而过。

  寒武纪爆炸之前,物种的演化似乎相当缓慢,这大概一方面是因为我们越深入审查过去,我们的资料就越不足。在我们行星的早期历史里,很少生物体有硬的部位,而软体生物则很少有化石残余。另一方面是因为寒武纪爆炸之前出现新生物体的节奏确实非常缓慢,细胞结构和细胞生化的艰苦进化过程并没有立即反映在我们从化石所看到的外部形态上。寒武纪爆炸之后,新的适应过程以相对惊人的速度接二连三地发生。在急速演化之中,最初的鱼类和脊椎动物便应运而生;过去只生长在海里的植物开始移居到陆地上,初始昆虫产生了,它们的后代成了动物在陆地上移居的先锋;有翼的昆虫跟两栖动物(有点象肺鱼,能够同时生活在水里和陆地上)同时产生;初始的树和爬行动物出现了;恐龙产生了;哺乳动物出现了,接着又出现了初始的鸟类;初始的花也出现了;恐龙绝灭,初始的鲸目动物(海豚和鲸的祖先)产生了,灵长目(猴、类人猿和人类的祖先)也同时出现了。不到1000万年前,跟人类相当接近的动物产生了,它们的脑体积也惊人地增大。然后,只在几百万年之前,最初的真人出现了。

  人类是在森林里成长起来的,我们与森林有着天然的联系。树木葱笼向上,蔚为壮观!它们的叶子需要捕获阳光来进行光合作用,因而它们用阴影遮蔽近邻,相互竞争。如果仔细观察的话,你经常会见到两棵树无可奈何地推推搡搡。树木是壮美的机器,它们以阳光为动力,以大地的水分和空中的二氧化碳为食粮,同时也向我们提供了食粮。植物用自身制造的碳水化合物作为能源来从事各种活动,我们动物——从根本上说是植物的寄生虫——则靠盗取碳水化合物来从事各种活动。因为我们大量地呼吸空气,我们的血液里含有氧,当我们食用植物的时候,我们就将碳水化合物跟氧结合起来,从中提取人类机器运转所需要的能量。在上述这个过程中,我们呼出二氧化碳,然后这些二氧化碳又被植物回收,用来创造更多的碳水化合物。两者之间协作得多好啊!动植物交互吸入对方的发散物——一种全球性的口对口相互急救法。 整个微妙的循环过程是以1。5亿公里外的一颗恒星为动力的。

  己知的有机分子有好几百亿种,但是大约只有50种被用来进行生命的基本活动。同样的分子模式被稳健而又巧妙地反复用来行使各种不同的职能。控制细胞化学性质的蛋白质和携带遗传指令的核酸是地球生命的核心,我们发现所有动植物里的这些分子基本上是相同的。我和橡树都是由相同的物质组成的,如果你再往回追溯的话。你会发现我们有一个共同的老祖宗。

  跟星系和恒星王国一样,活细胞是一个复杂而又完美的国家。巧妙的细胞机器是经过40亿年的时间精心制成的,它是由食物碎屑演化而成的。今天血液里的白细胞就是昨天的奶油。细胞是如何完成这项工作的呢?原来,细胞内是一个错综复杂的迷宫,它有独特的结构,它能够转化分子,储存能量,还能够为自我复制作准备工作。假如我们能够进入一个细胞的话,我们所能见到的许多细胞微粒就是蛋白质分子,它们有些积极地活动着,有些则消极等待。最重要的蛋白质是酶,即控制细胞化学反应的分子。酶就象装配线上的工人一样,各有各的分子工作,例如第四道工序负责核苷酸鸟苷磷酶的构造,又比如第十一道工序负责分解糖分子并从中提取能量——这是用来支付其他分子工作的货币。但是酶并不是老板,它们接受它者的指令——事实上,它们本身也是由它者构造的,它们按负责者的命令办事。核酸是分子的老板,它们位于细胞核这样的紫禁城里,深居简出。

  假如我们通过一个小孔闯入细胞核的话,我们会发现类似意大利面条厂里的爆炸现象——令人眼花绕乱的面团和面条,它们就是两种不同的核酸:DNA和RNA(它们将DNA发出的指令传递给其他的细胞)。这些核酸是40亿年进化的最佳产品,它们储存着如何指使细胞、树木和人类进行工作的全部信息。如果用一般的语言写出来的话,人类DNA的信息量足足可以写成100卷的巨著。此外,除了极少数例外,DNA分子还懂得如何复制自己。它们的学识不可谓不渊博。

  DNA是一条复合螺旋线,由两条线绞合在一起,象一个螺旋形的梯子。在这两条线上的核苷酸的排列次序就是生命的语言。在繁殖的时候,这两条线借助一种特殊的松解蛋白质而分离,然后分别跟附近的另一条线的复制物(在细胞核沾滞流体里漂浮着的核苷酸预制构件所制造出来的复制物)相结合。松解程序一开始的时候,一种称为DNA聚合酶的特异功能酶就出来协助确保复制工作不出差错。如果出了差错,酶就会迅速加以纠正,用正确的核苷酸取代错误的核苷酸:这些酶是一部功能奇异的分子机器。

  除了精确地复制自己(即遗传)之外,DNA还通过称作“信使RNA”的另一种核酸指挥细胞的活动(即新陈代谢)。RNA会跑到核外,每个RNA在适当的时间和适当的地点控制着一个酶的构造。酶细胞形成之后就开始发号施令。每个酶掌管着细胞生化过程的某一特定环节。

  人类的DNA是由10亿个核苷酸分子串起来的一个梯子,大多数核苷酸的组合形式是没有意义的,它们会使蛋白质合成为无用的东西。只有极少数核酸分子对象人类这样复杂的生物才有用途。即便如此,核酸对生物有用的组合方式还是多得令人目瞪口呆——很可能比宇宙间的电子和质子的总数还要多得多。因此,人类可能出现的个体要比迄今出现过的数量大得多,这说明人类种的潜力是极大的。核酸一定还有许多组合方式可以改善人类。幸好我们还不知道怎样用其他的方法排列核苷酸来制造其他的人类。将来我们完全有可能以任何理想的方式排列核苷酸,创造出具有称心如意特征的人。这是一个既严肃又令人兴奋的设想。

  进化是通过突变和选择来实现的。在复制过程中,如果DNA聚合酶出差错的话,就可能发生突变。但是DNA聚合酶极少发生差错。辐射、太阳紫外线照射、宇宙射线或环境中的化学品等也会引起突变,所有这些东西部能够使核苷酸发生变化,或者使核酸打结。如果突变率过高,我们就不可能有40亿年来在极其缓慢的进化过程中遗传下来的生物。如果突变率过低,适应未来环境变化的新品种就不可能出现。生物的进化要求突变与选择之间保持某种程度的平衡,随着平衡的实现,非凡的适应性也越产生了。

  一个DNA核苷酸分子的变化会引起受该DNA遗传密码控制的蛋白质内一个氨基酸分子的变化,欧洲血统人的血液里的红细胞呈球形,某些非洲血统人的血液里的红细胞则呈镰刀形或新月形。镰刀形细胞携带的氧比较少,结果遗传一种贫血症,但是它们又是抵御疟疾的主要因素。毫无疑问,贫血症总比死亡好。这种对血液功能的重大影响(在红细胞的照片上一目了然)是典型人体细胞的DNA中,上百万个核苷酸分子中有一个核苷酸分子发生变化的结果。我们现在仍然不知道大多数其他核酸的变化会引起什么样的后果。

  我们人类看上去跟树木大不相同。无疑地,我们对世界的认识也跟树木不一样。但是在最深处,在生命的分子核心,树木跟我们本质上是相同的。两者都用核酸进行遗传,两者都
返回目录 上一页 下一页 回到顶部 0 0
未阅读完?加入书签已便下次继续阅读!
温馨提示: 温看小说的同时发表评论,说出自己的看法和其它小伙伴们分享也不错哦!发表书评还可以获得积分和经验奖励,认真写原创书评 被采纳为精评可以获得大量金币、积分和经验奖励哦!