我们祖先的故事

46亿年前地球诞生后,真的无法确定最早的生命形式是什么时候出现的。

一般认为大约出现在40亿年到35亿年前。

65438-0977年,美国哈佛大学的化石专家巴洪在南非发现了34亿年前岩石中含有细菌的化石。

所以,大约35亿年前,地球上一定已经出现了生命。

人类靠呼吸空气中的氧气生存。如果没有氧气,他们会窒息而死。

因此,大概很多人认为氧气对任何生物都是必不可少的。

古代地球的大气层不含氧气。事实上,有很多种细菌没有氧气是无法生存的。

像这样的细菌之所以被命名为厌氧菌,是因为它们讨厌现在地球上的含氧空气。

此外,原生动物和真菌中的一些物种不需要氧气。

35亿年前,我们最早的祖先是厌氧菌。

此后,在这些厌氧菌中,出现了像现在的蓝藻一样可以进行光合作用的细菌。

蓝藻是蓝藻的原始种类,生活在海面上。

它的光合作用和植物一样,利用光能将二氧化碳和水转化为有机物等营养物质,在这个过程中会产生氧气。

由于蓝藻的增多,地球上的氧气在20亿年前逐渐增多,不仅是海水,大气中也是如此。

这是严重的环境污染,也是地球上最早的大规模公害。

我们的祖先,虽然当时只是细菌,但可以说面临着第一次重大危机。

许多生物因此而死亡。

然而幸运的是,地球上的所有生物并没有完全灭绝,能够利用氧气的细菌已经进化出来了。

现在根据它们对氧气的偏好,它们被命名为需氧细菌。

地球上还有一些地方氧气进不去。

地下深处可能没有氧气。

在这样的地方,古生菌的祖先勉强存活下来。

事实上,我们已经完全依赖氧气,没有氧气我们根本无法生存。

如果让人们生活在无氧的环境中,恐怕就不会有今天如此繁华的景象了。

动植物是如何生产的?

在地球上氧气逐渐扩散和我们的祖先古菌危机之前,生物主要通过发酵从营养物质中获取能量。

这是许多厌氧菌、酵母菌等采用的方法。

酸奶是用乳酸菌发酵牛奶制成的。

酿造啤酒等也是用酵母分解营养物质产生酒精。

而能主动利用氧气并进化的好氧菌,采用了一种全新的方法——有氧呼吸——来产生能量。

与发酵相比,这种方法可以从相同量的营养物质中产生更多的能量,是一种非常有效的方法。

因此,这种新进化的好氧细菌在地球上呈爆炸式增长。

由于好氧细菌的繁荣,虽然我们从古细菌进化而来的祖先勉强脱离氧气存活下来,但他们也在此期间完成了两大“发明”:一是在细胞内产生了一个带有核膜的细胞核,为了不破坏重要的DNA物质,核膜将它们完全包裹在细胞核内;第二,细胞有把其他细胞吞进自己体内的能力,也就是可以把好氧菌和蓝藻吞进自己的细胞。

希腊神话中有一个故事:第二代大神克洛诺斯把自己的孩子一个个吞掉。

大名鼎鼎的宙斯是第三代大神。他也是克洛诺斯的孩子。他曾经被他的父亲吞噬,但他设法逃脱了。

真核生物的祖先也吞食好氧菌和后期进化产生的细菌,所以有学者根据克洛诺斯的神话称之为“Clonocet”。

这里最重要的是吞噬能有氧呼吸的好氧菌。

根据细胞内出生的进化理论,这一事件被专门称为细胞内出生。

大约1.5亿年前,一些好氧菌被吞入厌氧菌的细胞中,开始生长。最初厌氧生物能够在有氧环境中生存。

之后,吞食的好氧菌成为细胞的线粒体。

这样就产生了镶嵌细胞,镶嵌细胞是原生动物、真菌、动物和植物的共同祖先,这也是此后各种进化的根源。

获得线粒体的真核细胞很快吞噬了蓝藻。

非常适合真核生物在自身细胞内通过光合作用获取营养。

它们进化成了今天的植物。

动物和植物凭借其有利的细胞能力而繁荣,这构成了现在地球上的生物系统。

然而,即使是现在,我们也不能低估细菌的能力。

线粒体和叶绿体是细菌的后代,我们的身体里还生活着许多其他的细菌。

其中既有在肠道内惹事的细菌,也有致病的细菌。大部分都是我们生活必需的* * *菌。

所以,如果过度使用完全杀死细菌的药物,致病菌会和其他有益菌一起被杀死,也会带来麻烦。

现在有各种证据支持* * *,其中最有力的证据来自分子。

线粒体和叶绿体不仅有独立的DNA(不同于细胞核的染色体DNA),而且有独立的蛋白质合成系统(不同于细胞核控制的细胞质合成系统)。

如果追根溯源,我们人类的细胞,应该是接近古细菌的厌氧单细胞生物体内好氧真细菌诞生和进化的产物。

“偶然性”的重要作用

日本遗传学家木村先生发表中性论时,认为进化是为了适应环境而产生的,即使在分子水平上,自然选择也是最重要的。

因此,分子进化的中性理论遭到了各国科学家的强烈反对。

此后,由于分子生物学的发展,很快出现了许多新的数据,这些数据都支持中性理论。

例如,如果自然选择是重要的,似乎对生物至关重要的基因也可以快速进化。

但事实上,这些至关重要的基因很难改变。

相反,被认为不太重要的基因变化很快。

也就是说,进化过程中的大部分基因变化并不具有变得比以前更好的积极意义,即大部分变化是“中性”的。

因此,中性理论逐渐被全世界的科学家所接受。

1992年,木村博士和达尔文、孟德尔一样,被列入对进化论研究做出突出贡献的人的行列。

人类的基因信息包含大约30亿字的DNA。

对比两个人的DNA应该基本一致。

然而,大约每1000个字符中,就有1个字符变异。

也许这被认为是一个极其微不足道的差异,但是DNA图谱由30亿个字符组成,所以整个DNA图谱有300万个变异。

根据中性理论,这些突变中的大部分对自然选择来说既不是好事也不是坏事。

比如,即使有影响外貌的变异,也不一定对人类生存有意义,很多都是与自然选择无关的变异。

有一种病叫糖尿病,表现为体内原本提供能量的糖类(碳水化合物)不能被利用,而是直接通过尿液排出体外。

这种疾病的原因之一是体内不能有效合成被称为胰岛素的蛋白质。

所以只要注射胰岛素就可以控制症状。

最近,分子生物学的进展使微生物能够生产相当于人类胰岛素的蛋白质。

在此之前,使用牛和猪的胰岛素。

人胰岛素与牛和猪胰岛素之间的氨基酸序列存在一些差异,但它们作为胰岛素的功能是相同的。

来自同一祖先的人、牛和猪的胰岛素的氨基酸变化(变异)可以说是在功能上没有差异的“中性”变异。

中性理论阐述的另一个问题是,生物进化中的“偶然”事件也起着至关重要的作用。

因为大自然就像掷骰子一样随机选择突变。

以入学考试为例,我们不是依次选择成绩好的,而是先把成绩特别差的去掉(虽然能活,但是那些极差的突变会去掉),然后从留下来的人中抽签。

总之,自然选择的观点是:“最好的生物生存下来(适者生存)。

中性理论认为“最幸运和有益的生物生存下来(幸运者生存下来)。”

在研究达尔文自然选择理论的人当中,有人认为英国占领殖民地,统治殖民地人民是正义的,因为竞争中的胜利者是最好的。

这是为了证明英国的殖民政策和自然选择理论是被滥用的。

虽然达尔文本人反对奴隶制,但他的理论被用于连他自己都认为不正确的目的。

因此,日心说、进化论等科学发现不仅显著改变了每个人的思维,也影响了每个人的生活方式和社会地位。

面对当今竞争激烈的社会,澄清偶然事件起重要作用的中性理论是否也会影响大家的思维方式?这个问题不仅很重要,而且很有意义。