老鼠與人類基因重合度達85%,香蕉50%,為什麼它們也有人類基因?

2020-12-11 鍾銘聊科學

我們先了解一下人類與其他生物基因相似度。

人和人之間的基因相似度達到了99.9%人類與黑猩猩的基因相似度達到了96%人類和老鼠的基因相似度達到了85%人類和香蕉的基因相似度達到了50%從以上可以看出,人類與許多生物的基因都有大量重合, 這是為什麼呢?

為什麼生物之間基因重合度這麼高?

生物之間之所以基因重合度高,是因為幾乎所有的生物,都源自於一個共同的母親:LUCA。

在幾十億年前,地球剛誕生生命時,生命的特徵還比較簡單,甚至連細胞膜都沒有,在後來逐漸演化中,單細胞生命才第一次擁有了細胞膜。

當時,地球上的生命全部都是單細胞,這些單細胞在演化時,只能通過演化的更大、更小、更快、更隱身等方式生存。直到有一天,一個單細胞生命吞食了另一個單細胞生命革蘭氏陰性菌,革蘭氏陰性菌被吞食後,並沒有像往常一樣被宿主消化掉,而是與宿主細胞形成了共生關係,革蘭氏陰性菌可以為宿主細胞提供能量,而宿主細胞要為革蘭氏陰性菌提供能量,其中革蘭氏陰性菌被吞食之後,就演化成為了宿主細胞的一個細胞器——線粒體。

科學家研究認為,這次吞噬事件,大概發生在17億年前,而且歷史上只發生過一次。

之後,這個單細胞生命不斷繁衍,並將線粒體也遺傳給自己的後代,由於擁有線粒體的細胞在生殖競爭中更有競爭力,因此該生物不斷發展壯大,並在演化過程中,逐漸演化出了多細胞生命,以及各種複雜生命。在今天,幾乎所有的真核生命都是由這個單細胞生命演化而來,而我們人類以及各種動物、植物幾乎都是真核生物。

也就是說,全世界所有多細胞生命的共同祖先,就是這隻吞食了革蘭氏陰性菌的單細胞。所以我們的基因才如此的相似。

動物為什麼有人類的基因?

雖然我們經常提基因,但其實你可能並不了解基因,為了讓你更方便地了解基因的構成,我先帶你了解一下基因的構成。

我們知道,人體大多數細胞是由細胞核、細胞質、細胞器以及細胞膜構成。

而細胞核中,又隱藏著23對染色體,由於染色體是雙螺旋結構,不方便觀察,所以我把染色體捋直,捋直之後就可以看到染色體上有許多鹼基。

鹼基一共有四種,分別是:A、T、C、G,其中A一定對應著T,C一定對應著G。我們可以把縷直之後的染色體看成一個拉鏈,拉鏈兩端的齒粒就是鹼基。

如果一側拉鏈的齒粒排列方式是:AGCCCCT,那麼另一側的排列方式一定是:TCGGGGA。兩側的鹼基由中間的氫鍵相連接,這就是鹼基對。

鹼基對並不是基因,但基因是由鹼基對構成的。

我們知道,一條染色體上有許多鹼基對,但鹼基對的有序排列才能構成基因,這相當於密碼,比如說你家的密碼是:1234,但在染色體上,密碼是鹼基對的排列方式,比如:TTTT對應著一個基因。但這個基因可能是無用的基因,我們知道,並不是所有的基因都會表現出形狀,比如:人類可能攜帶著鱗片基因,但卻沒有表現出來,而其他生物卻表現出了這個形狀。

還有一些基因,屬於支持生命活動的基礎基因,比如:能演化出性別的基因,能分化出毛髮的基因,能發出聲音的基因等等。

這些就造成了擁有人類和其他生物基因會產生大量重合。

總結

地球生物之所以基因如此相似,是因為地球上所有的真核生物有一個共同的祖先。再加上幾乎所有的生物都是由DNA作為遺傳物質,基因的排列方式和構成方式都相同,而且,構成生命的基本框架幾乎每個生物都相似,所以動物才有大量和人類一樣的基因。

正是因為動物身上也擁有和人類一樣的基因,所以我們才可以用動物做一些實驗,而不用直接在人體身上做實驗,讓科學實驗得以大規模地展開。

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