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進化,為何是一場沒有“倒車檔”的奇妙旅程?

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在自然界中,我們能看到許多生物為了適應環(huán)境而不斷進化出新的特征,比如長頸鹿的脖子越來越長以吃到高處的樹葉。但與之形成鮮明對比的是,我們很少看到生物“逆進化”,像人類重新進化出尾巴或者全身毛發(fā)這種情況更是極為罕見。這背后究竟有著怎樣不為人知的進化邏輯和基因機制呢?今天就來和大家聊聊。

01,先聊聊突變和選擇

突變是無方向的,選擇是有方向的。進化的基本單位是種群!我們想象的逆進化,比如海里的海豚和鯨,都是陸地哺乳動物,然后又回到海里了。



至于基因內是否有抑制反祖的片段?這個是我們一定程度上誤解了基因。當一個基因在進化過程中,失去了作用,變得無足輕重的時候,那么突變會積累越來越多。最終導致整個基因被廢掉。



我之前也闡述過類似的思想,就是基因是有層次的,有些基因很關鍵,比如那些跟呼吸有關的,一旦突變,要不致殘,要不致死,所以,這種基因很難突變,一旦突變,馬上修復。

另外一種是比較次要的,比如人的尾巴,并沒有那么關鍵,所以容易被突變掉,最后消失。

02,一個基因如何消失?

而一個基因如何消失,我們知道基因的三個層面:基因本身——mRNA——蛋白質。

而關閉基因就發(fā)生在這三個層面上。

第一種是通過表觀遺傳降低其表達。以甲基化為例,DNA甲基化能引起染色質結構、DNA構象、DNA穩(wěn)定性及DNA與蛋白質相互作用方式的改變,影響了基因的識別,從而控制基因表達。



第二種是通過RNA 干擾實現(xiàn)基因沉默。以siRNA為例,就是一段雙鏈RNA進去以后,把人體的RNA直接降解了。從而基因無法表達。



第三種是整個基因失去作用,變成假基因。假基因(pseudogene)與正?;蛳嗨疲珕适д9δ艿腄NA序列,往往存在于真核生物的多基因家族中。

進化是一場沒有預設終點的旅程,生物在不斷適應環(huán)境的過程中,那些有利于生存和繁衍的特征被保留和強化,而不適應的特征則逐漸被淘汰。每一次的進化改變都是生物與環(huán)境博弈后的最優(yōu)解,這也讓我們深刻認識到,生命的奧秘遠比我們想象的要復雜和精妙。

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