作者自述:王雯,天津理工大学教师,南开大学在读女博士,除授课外,还从事环境毒理学方面研究工作,擅长饲养各种模式生物。喜欢这份可以强迫别人听自己的奇思妙想的工作。[征文结果见这里]
公元前12522056年的某一天,一群太阳虫正在广阔的海洋里游弋,当它们经过某一片海床的时候,大多数的同伴都感到有些不舒服,它们并不知道,自己游过的海区下,深埋着一大片锌铬伴生矿。两天后,绝大多数的太阳虫不能再像平常一样日出的时候浮上去晒太阳,遇到菌团的时候伸出伪足去捕捉,都只是懒懒的浮在海水中。它们不知道,是重金属元素铬在它们的身体里干扰了正常的氧化还原平衡,从而影响了细胞的新陈代谢。又过了两天,这片海域里,就只剩下了一只略微发黄的太阳虫在孤独的游荡。这只孤独的单细胞原生动物没有能力思考自己沦落到这个地步的原因,但好在,它可以分裂生殖,把自己的基因传递下去。
这只孤独的太阳虫不知道自己的命运为什么会与同伴不同,它不知道,这源于他前些天吃进去而没有消化掉的一颗曲霉菌;当太阳虫们游到这片海域的时候,在自己的身体里,一个储藏在曲霉菌体内的古老的回忆被唤醒了;而这颗曲霉菌的祖先在另外的一片海底出生的时候发生了一点点小状况;在太阳虫分裂生殖的时候,它体内的那颗曲霉菌也在分裂,把曲霉菌子孙们植入太阳虫的子孙们体内;小太阳虫更不会知道,自己未来的子孙们会带着这颗曲霉菌的后代一起进化,进化出好多奇异的生物。
曲霉菌的祖先当时发生了一个小小的突变,像每个曲霉菌都会发生的一样,看似不起眼的突变。只是,这一次,这个突变形成了一个编码56个氨基酸序列的基因,而这56个氨基酸形成的小小的蛋白质,一个小的简直就快不能算蛋白质的蛋白质,居然有奇特的功能。这个小小的蛋白质,可以把各种重金属绑在自己身上,防止它们危害生物体,现在我们人类把它叫做“金属硫蛋白”。就是靠着这个蛋白的这个奇特功能,太阳虫体内的这颗曲霉菌的祖先熬过了一场曲霉菌种群的灭顶之灾,成功的把自己的优越基因传递给了下一代。当时,因为一块掉进水里的石头,它们生活的海区充满了汞污染。
时间快进到公元1957年,有人从马肾里分离出了这个奇异的小蛋白,因为对金属的强结合能力和分子内有很多硫元素,它得命 “金属硫蛋白”。现代的科学家们不知道我们跟那只太阳虫,或者那颗曲霉菌究竟有何种的亲缘关系。但他们发现,从真菌到高等植物、高等动物,几乎所有的生物体都能合成金属硫蛋白。当任何一个生物,从曲霉菌到人类,接触到重金属污染后,一个来自远古的,关于灾难的记忆就会被唤醒,编码金属硫蛋白的基因被召唤,产生出金属硫蛋白来对抗有毒的重金属元素。
还是回到基因这个话题吧,上面那些只是一种诗意的猜想,而基因,确确实实的,记录着我们进化和适应的轨迹,我们每个人身体里的每个细胞中的每个染色体上的每个基因,都有无数个来自远古的故事。这些故事里,有些很惨烈,一将功成万骨枯,就好像我们刚才讲的那个关于金属硫蛋白的故事,种群里没有得到这个基因的生物——通常它们是种群里的大多数——不再有机会把自己的基因传递下去;有些也或许很浪漫,比如每个人鼻子里接受气味分子刺激的受体蛋白,当你对某种气味比别人更敏感的时候,谁知道,也许是很久以前你的某个人类或者猴子或者总鳍鱼祖先谈恋爱的时候偏爱的味道呢。
还记得“第五元素”里米拉•约沃维奇扮演的从外太空降落的超能美女吗,只需要传递一份她的DNA拷贝来,再加上一些仪器使用说明,人类就可以合成出这个更高等的智能生物,而且她睁开眼就知道自己来地球是干吗的。嗯,这个思路很好,如果把记忆都刻在了DNA里,我们就不用痛苦的背单词了。但其实奇妙的事不止发生在科幻小说里,就在我们自己身上,每天都有DNA被唤醒,被转录,合成蛋白,来完成千百年来进化出来的生物功能。奇妙的事每天都在发生,只是没有电影那么夸张,我们习以为常了。
广义的记忆不仅仅存在于脑子里,虽然有些通常我们意识不到。存在于大脑中的记忆绝大多数是短暂,某些可能长久,甚至伴随一生,而我们的身体时常以其它一些特殊的方式记下各种经历:得过感冒的人短期之内不会被传染,因为他体内的抗体能够认出来刚刚被自己打败重又卷土重来的病毒,然后迎头痛击,有些疾病的抗体记忆甚至是终生的,比如麻疹、天花;你身体上的一块疤痕,甚至你不同于胞弟的身高、体重、左右手习惯等等的变化,无不反映着个人特殊的成长经历。
而基因,根本就是刻骨铭心的记忆,穿越时间的长河,用你无法察觉的方式,悄悄的提醒你千百万年来,有些事情一直在发生,始终没有停止。











而基因,根本就是刻骨铭心的记忆,穿越时间的长河,用你无法察觉的方式,悄悄的提醒你千百万年来,有些事情一直在发生,始终没有停止。
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他们一直在努力!
因为他体内的抗体能够认出来刚刚被自己打败重又卷土重来的病毒,——重又卷土重来?
“擅长饲养各种模式生物”
看到这句忍不住尖叫……最近超想学这个
文笔好,故事也妙。Fantastic!~
呵呵,饲养方面回头可以切磋一下呀,我们也经常失手的。
文字真好!
只是有个小小的意见,开头的这一段,写的有点混乱,我的理解是,这个孤独的太阳虫之所以没有死掉,是因为他体内有颗曲霉菌,而这个曲霉菌在很早以前的某次突变中获得了抵抗重金属的能力。
然后,太阳虫带着曲霉菌一起分裂繁衍,这个孤独的太阳虫的子孙因为这个事件也获得了曲美菌产生“金属硫蛋白”的功能…
是这样吧,作者把主语弄的有点乱,不仔细读很容易糊涂的。
嗯,你理解的跟我想的一样啊,这段是有点混乱,时间太紧没有好好修改,:P
挖。。。。女博士。。。。。好吧,这个文章前半部分说明一个问题,特殊基因的食物有可能改变吃下这团食物的宿主,进而推论 — 转基因食品是不安全的。这个结论是否成立?还是我们可以倒退文章前半部分的基因进化过程并非主流观点?或者我们还可以解释说,高等哺乳动物与文章前半部分单细胞动物消化过程具有过多的不可比性??
俺小白一个
不是说我们都是一个叫夏娃的东非女人的后代么?所有这些基因,我们共同的老奶奶N次方身上都有吗?
那个是指线粒体的基因吧。。。
的确让我想到了线粒体的外源说……
我相信人类并非是单起源的
嘿,这不是我提过的那个问题嘛.内容再多点就更好了
能写得这么浪漫~赞一个
不错不错,很喜欢这种叙事方式,很能引起读者的兴趣。
值得一读再读
我喜欢这种有力气不硬使的科学文章 不露痕迹却 章法自在心间需要一个境界的 任何文字皆然
以前在一个关于转座子的报告会上听报告者说“通过XXXX,我们就这样逆转了千万年的进化过程”,当时突然感动了……
诺喜欢这篇文章
有一点没有明白,问问王老师:
曲霉菌是寄生在太阳虫胞质内,还是曲霉菌指导合成金属硫蛋白的遗传物质和太阳虫的遗传物质发生了融合啊?
嘿嘿,不敢当,我就是设想这种原生动物可能在体内形成共生,曲霉菌就长期寄生在太阳虫体内了,有重金属刺激的时候曲霉
菌遗传物质指导合成金属硫蛋白,协助抑制重金属的对太阳虫
的毒性效应。
所谓基因记忆,每一项记忆都是靠着其它同类生物的灭绝才记住的呢。。。
这个这个..
终于,在基因这个词语被发明一百年之后,只会瞎子摸象的科学家们发现,他们对基因的了解几乎回到零。
这篇文章怎么没人转,没人转,我来转。
http://hi.baidu.com/laoguo2/blog/item/f659d71862ef8b7ddbb4bd6d.html
那个图是一个长满曲霉菌的太阳虫?
[...] 依然记得《史前的记忆》和《基因,来自远古的记忆》认真透彻的演绎,依然记得《卤水矿和一个大国的崛起》带来的会心,那么,这次是不是也,该期待重量级的惊喜呢? [...]