真理：基因平移导致新进化论大幅更新
2019/10/4 23:17:40 稻田报告
来源：怪怪mikang
科学结论不等于真理，科学中也不存在真理。世界上的事物，人类能用科学进行解释的很少，其中解释水准最好的，也只是尚未被证明存在错误而已。
今天我们就来说一个大幅更新进化论的结论，那就是基因平移。
按照之前我们介绍的科学思维方式，如果出现了新的知识点和理论的话，我们应该怎么做呢？我们就要先给它的刻度定位，基因平移这个新知识点，它在进化论的长河中，它的刻度在哪呢？
在它之前，人类理解进化论已经到了分子生物学了，已经知道 DNA 是指导生物发育的关键，DNA 在复制中还会出现随机的错误，而且随机错误是导致生物性状突变的最主要因素，次要的因素才是环境。比如像高的污染，或者是长时间暴露在阳光之下之类的，这些是特别次要的。
生物就是凭借着这样随机的错误，和自然环境的随机的改变，然后去碰运气，最后谁活下来了，并且生下了最多的孩子，那谁就是适应者，谁就是赢家，这些就是我们在基因的层次理解进化论的主要内容。
而我们今天要介绍的基因平移，就是在这个认识基础上的下一个大突破，因为科学家们发现，生命体的基因发生突变的来源，还有另外一类，叫做基因平移，这一类并不是因为它太微弱，占比太少，一直没有被发现。而是相反的，因为它太强烈，占比太多了，一直让我们觉得困惑，才一直没有被发现。现在我们来说说基因平移。
什么叫基因呢？
一个基因是由 N 个 ATCG 的碱基排列组成的，这一段序列在细胞核内有权利被当做图纸，这个叫做基因。然后这个图纸就能依照它上面的内容加工成一种蛋白质。
基因结构
你问了，怎么还说它有权利呢？那就是说明还有一部分 ATCG 的碱基排列顺序是没有权利被当做图纸的喽？
你的理解是对的，而且人类基因的全部序列中，只有2%的序列是有权被当做图纸的，剩下的98%都不可以。
那么下一个问题就是，加工成蛋白质干什么呢？
每个蛋白质都有具体可以实现的功能，比如胶原蛋白，它起到的就是支撑和保护的作用，血红蛋白就负责跟氧结合，甚至连细胞核内，负责把图纸加工成蛋白质的这个动作，都需要几种不同的蛋白质来完成，这些蛋白质我们甚至可以称它们为细胞核内的蛋白质工厂的工人。
人体一共有多少呢？
一共有3.2万张图纸；大米，你别看它简单，它有5万张图纸；果蝇有1.4万张；流感病毒有1750张，这还都算多的。还有少的，比如有一些病毒，甚至有可能就几十张图纸，甚至小到只有几张图纸。
而基因平移是什么意思呢？
就是不同物种之间，图纸是可以整份整份地跨物种转移的。比如在水稻中，有一个基因是指导水稻的杆长得有多直多粗的这么一个图纸，结果这个图纸复制了之后，直接就给到了吃水稻杆的水稻螟虫，螟虫的基因里从此也有了这么一份怎么让杆长得更直的图纸了，虽然也许用不上。当然，我这只是举个例子，实际是不是真有这个基因的平移还要验证，但是你起码知道基因平移是怎么回事了。
那么基因平移是怎么被发现的呢？
最早是医生在使用抗生素的时候，发现总有那么千万分之几的细菌是可以逃过一劫的，生物学家后来对此也有解释和证据，就是总有部分的细菌通过基因变异，能够躲过抗生素的武器。
比如，我们现在深入一个嗓子发生了严重扁桃体炎的病人体内，我们已经缩小到尺寸大约只有1微米，这样我们就相当于是战地记者了。
我们能看到什么呢？
我们就会在扁桃体附近发现很多像葡萄粒一样的细菌，医学上就叫葡萄球菌。这些“葡萄粒”，你就发现它不断地分裂，越来越多，而这个时候刚刚打的一针青霉素，这些物质一下就涌过来了。这些青霉素，上面有很多黏糊糊的东西，就附在了“葡萄粒”上。于是，就发现葡萄粒再分裂增殖的时候，新分化出来的葡萄的表皮特别薄，而且有的随着葡萄的长大，表皮还破了，还露窟窿了，甚至千疮百孔的。结果，青霉素带来的这些黏黏糊糊的东西，就让新生的葡萄球菌因为外表皮没长好，所以渐渐地都一个一个破裂死掉了。
但是，没有都死，有很小很小的比例，比如说一卡车那么多的葡萄中，可能就有那么一到两颗葡萄粒它们是例外的。
它们为什么例外呢？
原来是因为这些葡萄表皮就变成了一种更光滑的，闪着金光的其他材质的表皮。青霉素中黏黏糊糊的东西就没法附在上面了，所以这些葡萄粒会继续地增殖，所以新生的这些金黄的葡萄皮都是不带窟窿的，都是完整的。而渐渐地，拥有更加光滑外表的，闪着金光的葡萄就成了主力军了，这时候再来更多的抗生素都没用了。
那么，是什么导致的葡萄产生了更加光滑的闪着金光的外表皮呢？
那是因为葡萄粒的 DNA 中有一段基因，它里面有几个位置的碱基在复制当中，顺序出错了。而这个错误，非但没给葡萄带来灭顶之灾，反而阴差阳错，根据这段基因的图纸制造的蛋白质，让葡萄粒产生了更光滑的外表皮，而且从外观一看，还亮着金光，这个就是从微观上我们看到的情况。
而对应宏观的，就是葡萄球菌产生了耐药性，变异成了金黄色葡萄球菌的过程。
对于任何一种药物，耐药性都会以稳定的比例出现，但是通过理论计算发现，把细菌的 DNA 变异的平均速率考虑进来，就发现耐药性的产生速率远远高于理论计算值，也就是说，这一段能产生金黄色光滑外皮的图纸，好像更容易出现在其他的细菌中，就好像整张新图纸从一个细菌里直接拿到了另一个细菌里那样，然后更多的金黄色葡萄球菌一起繁殖下一代，就比一个繁殖的要快得多，所以耐药性的出现比理论上的计算要快得多。于是人们就发现，也许进化中还有其他的机制存在。
但是，是谁把这段图纸拿出来放到其他的细菌 DNA 中的呢？
大约在2008年，科学家们陆续发现了转移图纸的嫌疑犯是谁，那就是病毒。最早发现的一种叫做噬菌体，它也是一种病毒，这种病毒是专吃细菌。
噬菌体攻击细胞
那个时候的科学家就想按照基因突变的图谱给噬菌体分一个类，想找出比如10亿年前的噬菌体什么样，然后1亿年前的什么样，1000万年前的什么样，100万年前的什么样。你觉得这怎么可能呢？其实是可以的。
基因转录
你看，一张图纸在抄写的时候，如果出现错误，那么下一个抄写出了错误的这个人，他肯定还是按照出错的这个抄的，他不知道正确的是什么，那么就会在上一版的错误上，有可能继续出现新一代的错误。
就这样，积累几代，甚至是几万代之后，我们会发现图纸上的错误很多了。我们甚至可以通过这些错误来顺藤摸瓜，找到对应的版本，就是你抄的是第几个版本的时候出的错。如果再把每次复制图纸的平均时间间隔考虑进来，我们就能算出具体每一个版本是在距今多少年前出现的。
科学家们就是希望通过这样的逻辑找到噬菌体的基因图谱，因为之前用这个方法已经找到了人类祖先的图谱，或者已经描绘出其他物种的进化树了，都成功了。
但就是到了噬菌体这儿，这种方法不灵了，发现各种版本的信息是乱的。原因是噬菌体是以其他细菌的基因为主食的，而且往往吃完了之后，就直接把人家的基因拿来当作自己身体的一部分了，所以它不是一点一点照着前辈的图纸抄写的，而是经常地把一些不相干的生物的图纸当作自己的内容直接抄过来了。所以，科学家们按照原来的逻辑统计是研究不出噬菌体的进化次数的。
这些噬菌体，严格来说是不是生物其实都不好说，它只能在细胞内才有活动，脱离了细胞就跟尘土，跟石头一样，都跟非生命似的，所以它们的行为怪异也可以理解了。
它们怪还不止这样，它们在细胞中游逛着，甚至有的时候会把自己整合到细菌的基因里面去，就跟细菌融为一体了，这个时候，噬菌体从前肚子里吃进去的那些基因也一并整合到细菌的 DNA 中了，这就等于是十好几张完整的新图纸加入到这个细菌的基因组中了。
假如没有这个过程，细菌要想自己通过抄写错误，复制错误，一次一次，一代一代的版本积累足够长的时间，出现这十几张全新的图纸，那不知道要过几十万年，几百万年，可是现在只需要几天，通过噬菌体就能完成这一步漫长的跨越。
那么这样的行为是不是主流呢？
科学家们现在已经大约给700种细菌的基因组做过测序，发现平均来说，原核微生物的基因组里，大约有88%-98%的基因是通过我刚才说的这个过程，也就是基因平移来获得的，这简直太惊人了。
这就好像一个老师原本以为班里有50个学生参加小升初考试，而且成绩都是95分以上的优等生，以为他们都是一道一道题自己算出来的，结果仔细一调查发现，这50个学生里，其中只有1到2个是凭真本事取得的成绩，其他48到49个学生都是通过作弊抄来的高分。
你说这原核生物太简单了。你说说这人类吧，人类是比较复杂的，那么现代的研究是这样，就是已经确认有8%的基因肯定是通过基因平移得到的，另外大约还有40%多的基因是有嫌疑的。那具体这40%多的基因是不是基因平移来的呢？还得进一步研究。
通过今天这篇文章，大家能够感受到这个发现对进化论的更新幅度之大吗？
因为进化论它就是研究生物的出现和一代一代演化规律的理论，而我们已经可以利用基因树来研究生物过往的历史了。有些甚至都可以追溯到几十亿年前它们是什么样子的，但是现在我们发现，原来那种基因树的延续在原核生物中都不是延续的主要途径了。
所以，我们对生物进化的时钟，时钟转的速度，是不是估计得太慢了呢？
当然，这都有待进一步研究了。但今天，我们说的所有的一切，也仍然包含在进化论当中，而且还是进化论重要的组成部分，进化论不等于物种起源。所以科学发展到今天，达尔文在具体的知识细节上已经落后很多了，每个分支都在不断地进展。
http://weixin.100md.com
返回 稻田报告 返回首页 返回百拇医药