qian.dracula

（文/Brandon Keim）
    进化赋予了地球多姿多彩的生命种类，不过进化的机制却一直鲜为人知。最近科学家们在实验室里解开了进化之谜的冰山一角。他们通过遗传物质的形变证实了进化的关键步骤，不过正如前面所说，这只是解开进化之谜的冰山一角，更多的奥秘还有待开采。
这种进化的过程被称为隐微变异和演化适应性，这就是突变的过程，当一个生物体第一次发生这种变化的时候不会受到自然选择的压力。随着变异的增多，隐微变异不断叠加，逐渐结合形成复杂的变异，导致生物产生新的特性。
    在新研究中，科学家们发现核酶对隐微变异的蓄积有着直接而重要的影响。期间的细节十分晦涩深奥，不过隐微变异被证实对适应性变异和进化有着重要意义。
宾夕法尼亚州大学数学生物学家约书亚•普罗泰肯说，这是进化理论课题更加现代的问题之一。同时，约书亚•普罗泰肯是这篇发表在《自然》杂志上的论文的评论作者。他说，关于隐微变异与进化的理论早就建立起来，但是一直缺乏直接的证据证实这一观点。
    而通过实验证实这一理论的是，来自瑞士苏黎世大学的进化生物学家艾瑞克•海顿和安德鲁•瓦格纳，他们应用核酶（由RNA分子构成）且通过一种简单而直接的方式证实隐微变异对进化的作用。隐微变异和演化性适应理论最早在20世纪中期出现，随后在1970年中期成型。当时的理论从逻辑上回答了复杂的特性可以通过大量的隐微变异促成，分析了零星几次的变异为何无法促成复杂特性的形成。不过，尽管当时进化领域的领军人物斯蒂文•杰接受了这样新颖的观点，但是却鲜有人可以证实这个观点，因为证实这些变异的细节太过困难。没有素材和模型用来在实验室证实进化的复杂过程。进化本身是一个漫长的过程，这中间有着无数的有意义变异和无意义的变异，在环境的选择下，适应环境的变异被选择性地留下，这个过程仅仅是阐述都让人觉得充满不确定性，如何证明的确是个大难题。最近几年，随着生物技术的不断进步，研究工具和模型大大增多，科学家们再度关注隐微变异和演化性适应。计算机模型和计算机高频率的扫描技术让科学家们可以观察细菌和酵母中一些隐微变异的重要性。不过，现实生活中决定性的证据和详尽的遗传变异很难被观察到。海顿说，隐微变异提出了一个新颖的问题。如何证实生物学中的新观点？新观点可能由来已久，但是没有具体的实验可以证实。海顿和瓦格纳在实验室的试管里用核酶来演示证据，他们人为地促进核酶发生隐微变异，然后把它们移到新的化学底物中，这种转变就好像让一种动物突然改变饮食环境，让动物面对新食物。在原来的新环境中核酶已经经历了较多的隐微变异。这些变异看上去好像与原来的环境毫无关联，但是其实对演化适应性有重要的作用。有趣的是，研究者可以很精准地研究这些变异的细节。没有参与这一研究的亚利桑那州大学的进化生物学家乔安娜•马斯尔表示，这是进化的关键证据。这个实验清晰地证实了隐微变异可以提高进化效率。据普罗泰肯说，隐微变异和演化实验性也许是耐药进化和病原免疫逃逸的关键。与其寻找一些直接的性状变异证据，还不如关注隐微变异，关注一些看似不相关，但是蓄积下来产生重大变化的变异。普罗泰肯表示，对进化的研究另外的应用可能是生物工程方面的。病毒和细菌可能被人为设计，用于造福人类。这也许是后续的一些研究方向。隐微变异和演化适应性对动物进化，从多细胞生物到有眼睛和有语言的高等生物的进化有重要的作用。普罗泰肯甚至希望用新的理论来分析达尔文雀的进化。
    马斯尔表示，更好地了解隐微变异和演化是适应性理论有助开发计算机程序来演算进化过程，也许还可以分析进化过程中的优势进化系统。为什么生物系统是可进化的系统？变异动态过程也许不是可进化系统的关键。当然这只是我的一种猜测，我对此十分感兴趣。
    海顿和马斯尔说，这个理论也许还可以帮助分析成百上千的遗传变异对发育以及疾病的影响，分析可遗传变异理论。从社会层面来说，这个理论可以促进人们去创新。
马斯尔说，我预测促使多次的变异是有益的。马斯尔甚至认为隐微变异和演化适应性的原理与谷歌著名的企业文化有异曲同工之妙。谷歌允许员工用20%时间用于自己喜欢的项目，以此鼓励员工开发新产品。相比禁锢员工的思维在一个狭隘的空间，这样的自由有助于促进更多的创新。

延伸阅读
达尔文雀
    1835年，达尔文乘“贝格尔”号航行到加拉帕戈斯群岛时，在岛上发现一些体型很小、羽色暗淡的雀鸟。当时，这些小雀并未引起达尔文注意。在达尔文的《物种起源》第一版中，有关这些小雀的描述只寥寥几笔。后来，英国著名鸟类分类学家约翰•果尔德在研究达尔文收集的鸟类标本时发现，这些小雀竟是一些新种。这时，《物种起源》第二版就要问世了，达尔文在新版中 加进这样的论述：这些在加拉帕戈斯群岛上生活的土著雀鸟实在令人感兴趣，它们由一个种分化出来而适应了不同的生活环境。正是这些土里土气的小雀鸟为达尔文的自然选择学说奠定了基石。后人为了纪念这些小雀对达尔文自然选择理论做出的“贡献”，就把这些小雀称为达尔文雀。

[ 本帖最后由 qian.dracula 于 2012-7-30 21:56 编辑 ]

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• tingtingxx 金币 +4 发帖辛苦了 2012-7-31 03:03

忽然叶落

进化论根本就解释不了所有的问题