進化吧!!!

2021-02-26 新星出版社

在歷代《精靈寶可夢》遊戲中,我最喜歡的一個環節大概就是用各種方式獲得化石再拿去復活。最初幾代中入手化石的方式非常簡單,因為化石種類只有兩種,通過劇情獲得化石然後拿一個去博物館旁邊的研究所就可以復活出寶可夢。到了後面幾代,隨著化石種類的增加,可被復活的寶可夢種類也隨之增加。

前段時間有很多人吐槽,近幾年在化石中誕生的寶可夢設定得越來越離奇了,比如裡面有一隻叫「雷鳥龍」的寶可夢:

首先在遊戲中對雷鳥龍的設定本來就很離奇:頭小尾巴巨大,上半身類似迅猛龍,下半身則是劍龍;再來它的整體設定是因為吃光了賴以為生的植物而滅絕了(?)……本著存在即合理的想法我又看了看其他化石寶可夢的資料——雷鳥海獸。

果然和名字一樣,頭還是那個頭,就是身體變得更像魚類生物或者蛇頸龍,而它滅絕的原因是身體移動太緩慢(??)。

儘管遊戲設定裡這些寶可夢因為一些看上去很敷衍的設定而滅絕,讓人對比其他寶可夢不得不感嘆,不進化還真的說不過去……但實際上這些看上去有點好笑的滅絕設定在現實生活中還真是有一定科學依據的。

在現實中關於物種滅絕的書可以說是數不勝數,總結起來造成物種大滅絕的原因主要有巨型小行星撞擊、火山爆發和酷寒、冰期引起的滅絕。

而在《拉馬克的復仇》中,作者彼得·沃德將這三種滅絕原因假說加入了表觀遺傳學,通過表觀遺傳效應深入探究了導致物種滅絕的原因。

在此之前讓我們先來簡單解釋一下何謂表觀遺傳學。在上學的時候大家都聽說過,達爾文的自然選擇學說,即生物在生存鬥爭中遵循著適者生存,這也被認為是生物進化的一個重要推動力。而進化論奠基人拉馬克的觀點與其不同,生物學中,表觀遺傳學這個名詞指的是基因表達中的多種變化。這種變化在細胞分裂的過程中,有時甚至會在隔代遺傳中保持穩定,但不涉及到基本DNA的改變。這個概念意味著即使環境因素會導致生物的基因表達不同,但是基因本身不會發生改變。換句話說,在某種程度上,我們也可能是環境壓力的產物,而這些壓力出現於我們父母和祖父母一生中的特定時間,是通過環境變化觸發或啟動的,這就是表觀遺傳學。

那麼表觀遺傳學是如何影響生物滅絕的呢?

《拉馬克的復仇》中提到:

「在這個欣欣向榮的世界裡,有機物質的季節性積累把大量富含能量的有機化合物帶到全世界的海底,由淺及深。在較淺的海底,死亡的有機物會腐爛,但大量有機物總會沉入氧氣很少或沒有氧氣的湖底和海底……由於幾乎沒有風,沒有墨西哥灣流的同等條件,也幾乎沒有將富含氧氣的寒冷地表水帶到深海的運動,來自充滿氧氣的世界的大量富含能量的屍體沉落到缺氧的海底。與此同時,富含能量的屍體——樹葉和其他生物殘骸——被有機化合物醋酸鹽所包圍。這種物質阻撓著深海底部數量已經很少的好氧微生物,就像樟腦丸對付小飛蛾那樣,醋酸鹽阻礙了當時海底的細菌利用這些沉落的有機物作為食物。這對其他被稱為「產甲烷菌「的深海微生物來說是件好事——只要產甲烷菌有能夠利用死亡的有機物作為食物的遺傳機制。二疊紀末,所有海底都聚集了大量富能量物質。但美味佳餚近在眼前,卻鮮有物種能大快朵頤,因為食物上覆蓋著難吃的醋酸鹽分子。」

在這種大前提下,表觀遺傳學登場了。

「就像通過基因水平轉移產生的第一次生命多樣化一樣,產甲烷菌也通過吸收新基因改變了它們的遺傳結構。產甲烷菌從一種完全不同的微生物中捕獲了兩個處理醋酸鹽的基因……新改造的海底產甲烷菌開始行動了,並由此產生了大量的甲烷,而甲烷是所有溫室氣體中最強的一種,加之基因捕獲使產甲烷菌得以大量增殖。它們產生的甲烷隨後導致了溫室氣體的急速增加;與此同時,在現在的西伯利亞地區,從一次巨大的洪流玄武巖噴發中也釋放出了甲烷,該事件被稱為西伯利亞暗色巖洪流玄武巖事件。

結果,生物圈這一地球生命生存的地方迅速升溫。溶於海水及後來大氣中的氣體含量與從前大有不同,這對所有需要氧氣的生物和所有無法耐受35°C以上持續高溫的生物來說,都是致命的,包括了幾乎所有多細胞生物。」

由此可見,表觀遺傳效應也會導致部分生物滅絕,化石寶可夢的奇怪設定似乎也合理了一些。

不過相比讓生物滅絕,在《拉馬克的復仇》中體現得更多的是表觀遺傳學帶給人類的變化以及在人類未來中的作用。在這本書中你會看到許多關於表觀遺傳學的例子,這些例子都是與我們息息相關的。比如,在「表觀遺傳學和暴力」這一章我們可以從表觀遺傳學的角度弄明白基因與暴力的關係,通過比較過去和現在的暴力事件理解暴力的來源。而在「CRISPR-Cas9世界的未來生物進化」這一章節中,你將看到許多科幻作品中關於未來的疑問。比如未來真的會培育出更聰明、更敏捷、更專注,跑得比奧運冠軍快,在戰鬥中可再生同時又沒有恐懼心的「超級士兵」嗎?人類真的可以將未來戰爭交託給機器嗎?

就像作者彼得·沃德說的那樣:如果進化是一種變化,表觀遺傳學就是一種進化。從拉馬克到達爾文,從神明到科學,從大滅絕到人類未來……關於表觀遺傳學人類需要探究的還有很多。

這本書將通過更新穎、有趣的方式帶你進入一段表觀遺傳學的旅程當中。在地球生命的故事及人類進化的未來中,或許表觀遺傳便是其中重要的一環。

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簡介:有沒有想過,我們的一些身體特徵可能源於祖先的一些行為,而我們現在的生活習慣也很有可能影響後世子孫。聽起來有些誇張,但這將成為我們未來熱烈討論的話題。

表觀遺傳學是一個複雜的過程,但古生物學家、天體生物學家彼得·沃德將之化解為通俗語言,以饗大眾讀者。他用表觀遺傳學的範式,重新審視了我們人類的歷史--從遠古到黑死病的爆發再直入當下——是如何在我們的生理、行為和智慧中留下了印記。有些章節介紹了我們正在經歷的表觀遺傳變化,而這些變化的誘因是有毒物質、環境汙染物、饑荒、營養不良、壓力和過度遭受暴力,極度發人深省。

《拉馬克的復仇》講述了性狀是如何遺傳的,外界影響又如何促使我們將之傳給後代,這是一場大開眼界又激動人心的探索。

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