当我们第一次抬头仰望星空,我们总会情不自禁地想象星际之外会有什么?但到目前为止,我们仍一无所获。当我们第一次透过显微镜观察,我们的发现却远远超乎想象,下面,我们就一起去看看喇叭虫吧!
喇叭虫曾经引起了科学家的好奇,这些单细胞生物有复杂的身体构造以及惊人的再生能力,它们的再生过程,与促进动物胚胎发育的某些步骤相似。所以一直到20世纪中叶,喇叭虫一直都是有趣的研究对象,但是做研究不仅限于有趣的问题或隐含的现象,研究也要兼顾实用性。
对许多科学家来说,喇叭虫并不适合用来做实验,它们很难培育部分原因是,它们体型过大,能够容纳其它生物的实验装置,却装不下喇叭虫,其他更容易处理的纤毛虫 如草履虫,成了更受欢迎的典型原生动物。
人们就学习研究这种单细胞真核生物,但喇叭虫并没有被遗忘,我们只需等待合适的工具来发掘它们的奥秘。有研究人员花了数百个小时研究喇叭虫,甚至在各种各样的环境中找到了它们。
这只小纤毛虫不停地拉扯喇叭虫的细胞膜,直到喇叭虫的细胞膜被破坏,珠状的细胞核和食物液泡一起,从喇叭虫体内涌出,而残余的细胞质,也就是身体内部的其余物质 散布在四周。
尽管这对喇叭虫造成了巨大伤害,它依旧活了下来,知道喇叭虫有再生能力是一回事,在载玻片上实时观察它的再生过程,却是另外一回事了。
它们的这种再生能力,它们的形状、颜色、大小,以及它们为单细胞生物的事实,所有这些因素似乎让我们觉得,人类和喇叭虫一定没有很多共同点。
如果我们仅依靠眼之所见,我们可能仍然会这么认为,但随着人类不断研发新型基因研究工具,我们发现,人类和喇叭虫其实存在共同点。
谈起遗传学的时候,我们常认为DNA是一种通用编码,这是我们在生物课上教授的浅显内容。DNA上的三个碱基序列,编码一个氨基酸,氨基酸不断被运输到蛋白质上,直到遇到一个终止密码子,蛋白质合成就完工了。老师告诉我们,决定氨基酸合成蛋白质的编码,在所有生物中都是一样的。
事实并非如此,我们认为有一套标准序列编码,即人类和所有多细胞生物共享同一套编码。然而在有的生物体内,编码发生了改变,发生了替换,编码变化大多发生在细菌或线粒体中。尤其是真核生物,纤毛虫是著名的遗传怪咖,因为它们倾向于截取的序列,在人体内却标志着基因的结束点,而在前者体内,却指导了更多氨基酸,堆积排列合成蛋白质。
在这种改变的基础上,不同纤毛虫谱系演化出各不相同的版本。但人们认为,只有少数纤毛虫,遵循了人体内的标准基因代码,喇叭虫就是少数之一。
科学家用最新的基因技术探测天蓝喇叭虫序列,证实了这种奇怪的一致性。通常,当人们提及这一层面的微生物基因研究时,他们会对分类的细节产生疑问,然而,就喇叭虫而言,他们提出了一个更深层次的问题:为什么它们与人类在这个方面相似?为什么大多数其他纤毛虫并非如此?
如果天蓝喇叭虫遵循标准遗传密码,是否意味着原始纤毛虫亦是如此呢?若是这样,那是否意味着,现今如此多纤毛虫所表现出的非标准遗传密码并非门类的固有属性,而是从很久以前,喇叭虫家族不断分化,并不断进化的结果?
生物进化怪异、混乱,这个问题就像一个结,有时似乎越解越紧,而喇叭虫证实了一点:不管某些事情看起来多么简单,无论是它们无比复杂的单细胞体结构,还是在它们体内看似普遍存在遗传密码。你只需问问“是什么” “为什么”“怎么样”,便会发现自己身陷一系列的问题之中,这与几百年前的初代“微生物猎人”,首次揭晓美轮美奂的神秘故事不同。
他们的发现改变了世界,我们的也一样,我们生活在一个充满知识,充满新发现的时代,这也帮我们认识到,还有许多未解之谜等着我们揭开。
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