物种进化的哲学:变异中的生存之道

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导读:变异是生物体内存在的一种基因层面的变化,它可能是有害的,导致癌症等无法治愈的疾病,也可能是有益的,帮助一些人在瘟疫肆虐的环境中幸存下来。变异到底是如何产生的?它在生物的进化中又起着怎样的作用?相信你会在新视界纪录片《生存的科学》中找到答案。 白化松鼠 [img]http://img0.itiexue.net/1452/14522052.jpg[/img] 伊利诺斯州的奥尔尼镇的居民对肤色变异再熟悉不过了,这里的公园到处都是这个星球上最可爱的变异者——白化松鼠。根据当地的说法,第一对白松

变异是生物体内存在的一种基因层面的变化,它可能是有害的,导致癌症等无法治愈的疾病,也可能是有益的,帮助一些人在瘟疫肆虐的环境中幸存下来。变异到底是如何产生的?它在生物的进化中又起着怎样的作用?相信你会在新视界纪录片《生存的科学》中找到答案。


白化松鼠

物种进化的哲学:变异中的生存之道

伊利诺斯州的奥尔尼镇的居民对肤色变异再熟悉不过了,这里的公园到处都是这个星球上最可爱的变异者——白化松鼠。根据当地的说法,第一对白松鼠出现于1902年,威廉•斯特鲁普在城市外的树林里发现了它们。后来,白化松鼠被放养到城市公园,在那里,它们开始繁殖。在20世纪40年代,白化松鼠的种群达到鼎盛,数目将近800只。

成千上万的细胞基因里,有一些决定眼睛和毛发颜色。在灰松鼠身上,这些基因编码黑色素,因此它们长着灰色的毛发和黑色的眼睛。当这些基因中的某个突变,使得几乎没有黑色素产生时,就出现了白化松鼠。

奥尔尼的居民对这些松鼠宠爱有加,但是由于白化松鼠视力差,又没有伪装色,很容易招来危险,成为猫、狗和其他猎食者的盘中餐。为了帮助白化松鼠更好地生存,奥尔尼的居民积极采取措施。这里的警察大概是全世界唯一肩负保护白化动物责任的警察了,白花松鼠在小镇里拥有在随意穿街走巷的权利,人们不能以任何方式伤害它们。


瘟疫中的幸存者

白化动物在存活方面稍有劣势,小小的突变使生活变得艰难,但有时候变异或许是一种优势。1665年,“黑死病”席卷伦敦,带走了75000条生命。那年的9月份,伊姆小村里的一个裁缝乔治•维卡斯收到了一个由伦敦寄来的包裹,上面密布着感染了瘟疫的跳蚤。4天后,维卡斯死去。随着更多的村民快速地死去,村长决定对整个社区进行隔离,阻止病毒向附近地区散播。一年后,当第一批外来人员进入伊姆小村时,惊奇地发现有一半的村民还活着。

物种进化的哲学:变异中的生存之道

如今,这些幸存者的后代,正帮助研究者对抗艾滋病的威胁。在对艾滋病的研究中,研究者把一个称为CCR5的基因独立抽取出来,这个基因活跃的时候,艾滋病毒就能穿过白细胞,并在体内传播。但是对于这一基因发生变异的人来说,艾滋病毒无法穿过他们的白细胞。

当研究者分析伊姆村后代的血液样本时,发现有很多人都带有这种变异的基因。这种变异可能就是为什么,他们的祖先可以在1665年的瘟疫中幸存的原因,或许,我们也可以从中找出对抗艾滋病的关键。


犬类的进化

狗是人类最好的伙伴,也是一种典型的通过设计进化而培育出的动物。许多人相信事情的经过是这样的:某些人发现了某些狼的亚种,它们看似比其他种类温顺,而后人们按需要对这些狼进行选择性培育,最终形成了现代的狗。

不管真相如何,到了罗马帝国时代,现今许多众所周知的狗便已进化完成。雪纳瑞、德国牧羊犬、松狮、萨摩耶……或许当初培育狗的人并不会想到,它们可以演化出如此众多的品种。但是有一点是肯定的,正是人类有目的性的行为,使得狗的基因产生重组和变异,造就了各种各样外形迥异的犬类。

物种进化的哲学:变异中的生存之道

布伦达•海因索恩有一条最与众不同的狗,由于她的女儿天生对狗毛过敏,所以她想寻找一条不会引起女儿过敏反应的狗,结果她发现了墨西哥无毛犬“索罗”。没有人知道这种无毛变异最初是在什么时候发生的,但人们认为这个品种的进化源于非洲北部温暖的气候。无毛犬的特点对于布伦达和她的家人来说或许有利,但对于缺乏皮毛保护的“索罗”来说,过于强烈的阳光,很容易将它晒伤,甚至让它患上皮肤癌。


最可怕的变异

物种进化的哲学:变异中的生存之道

1945年8月,美国引爆了两颗原子弹,先后分别投在广岛和长崎。原子弹爆炸造成了大规模的摧毁,也让整个世界亲眼目睹了诱导突变物质的强大威力。二战结束后,美国军队决定对这种新型的致命武器做进一步的研究。他们在1946年开始了“十字路口行动”,太平洋偏远的比基尼环礁被撤离清空,42000名士兵、25000部机器及一队由73艘轮船形成的舰队被召集到这里。

美军在比基尼环礁上总共进行了23次核爆试验,爆炸产生的辐射量和辐射扩散距离,甚至令设计原子弹的科学家也无比震惊。原子弹产生的辐射会对活细胞造成持久的影响,许多海员归国后,开始出现严重的健康问题,如白血病、肿瘤癌症和不孕不育症,比基尼环礁周围的不少岛民,也遭受了疾病折磨。

美国“核武器无害”的时代以悲剧告终,而今公众提起核武器,唯一的印象或许便是核辐射可怕的后果。现在,每个人都认识到辐射会对生物细胞造成怎样的影响,而在科学界,辐射在基因研究中也得到广泛关注,许多研究者将大量的精力花在查明辐射对DNA的影响方式和严重程度。更多的内容,请登录新浪的历史新视界频道,观看《生存的科学》这部精彩的纪录片:http://book.sina.com.cn/ushistory/video/2012-02-27/134361677969.shtml。


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