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黑猩猩的故事

2020年6月29日  来源:祖先的故事 作者:理查德·道金斯 提供人:huangtang13......

“突变”一词会让人们联想起一些怪异生物的图像,也许出自某些肆无忌惮的实验,也许是作为某个放射性灾难的结果大批涌现,但真相多少有些不同。我们每个人都是突变体。我们从父母那里继承的DNA包含了一些新的变化,而当他们从他们的父母那里继承这些DNA的时候是没有这些变化的,这些新变化就是突变。幸亏有这些突变提供原材料,而后经过自然选择成千上万年的雕琢,才生成了旅途中这些朝圣者的身体。我们每个人继承了多少新突变?这正是《黑猩猩的故事》所讲述的主题。我们对它有特别的兴趣,因为我们要用这个“突变率”(mutation rate)来校准人类进化的时间尺度。

突变有许多种,也各有不同的突变率。在这个故事里,我们只关心单字母突变,这类突变大都来自DNA复制过程中的错误。平均而言,每复制多少个DNA字母会出现一个未被纠正的错别字?我们没有确切的答案,但是生物化学的研究观察可以告诉我们它的范围,大概每复制10亿到1 000亿个字母会出现一个错误。问题在于这个错误率是变动的,而且这样小的一个数值实际上很难准确测量,因为这要求我们考察海量的复制事件。

我们还有别的选择。一个可能的办法是,只关注一小段DNA经历几千万次复制之后积累的变化情况。当我们比对人类和黑猩猩的同一个基因时,这正是我们间接在做的事。另一个可能的办法是,我们可以关注同一个基因在几千万个个体中的差异,比如有一份研究统计了美国所有新出现的血友病突变。最后,利用现代DNA测序技术,我们可以对一个孩子基因组中的60亿个DNA字母进行测序,把它跟孩子父母的DNA序列进行比较,从而直接统计出我们传递给后代的突变数目。这种直接的方法正在动摇原先测定的年代,使人类进化史上一些节点的年头加倍。要理解这一点需要明白一些背后的细节。

在进入分子时代之前,化石证据使人们把黑猩猩祖先和人类祖先的分歧点定在超过1 500万年之前。1967年,来自伯克利的文森特·萨里奇(Vincent Sarich)和艾伦·威尔逊(Allan Wilson)发表了一篇如今非常著名的论文来挑战这一年代,声称分子层面的相似性支持更近的年代,即500万年前。萨里奇和威尔逊当时并不能直接测序解读DNA,他们甚至没有使用基因编码的蛋白质序列,而是采用了一种间接指标,即抗体识别特定蛋白的反应强度,他们用的是血液中的白蛋白。任何拥有免疫系统的动物都可以用于这样的研究,他们选的是家兔。这是一个巧妙的技术。先给家兔注射比方说人类的白蛋白,然后收集它们体内的抗体。这些抗人蛋白的抗体当然会跟人的白蛋白有强烈的抗原抗体反应,但同时也会跟黑猩猩、大猩猩和猴子的白蛋白有更弱一些的反应。反应的强度就可以被用来衡量不同物种间白蛋白的相似性。

1. 发生了一件非常特别的事……

这幅公牛图出自法国多尔多涅省的拉斯科洞窟。这些被发现于1940年的岩画有超过16 000年的历史,它们展现出创作者对动物形体和运动的深刻理解,以及一种良好的艺术感觉。目前并不清楚这些图画的创作目的。

2. 他们牵着手吗?

这些距今360万年的人类祖先足迹位于坦桑尼亚的拉托里,由玛丽·利基于1978年发现。这些脚印印在火山灰上,后来变成了化石,它们一直向前延伸了大概70米,很可能是由南方古猿阿法种留下的。

3. 能留下化石真是一件幸事!

来自澄江化石群的一种蠕虫(Palaeoscolex sinensis)的化石,细致地呈现了其柔软躯体的结构细节。澄江化石群可以追溯到早寒武世,距今大约5.25亿年。

4. 生命的希望

乍得沙赫人头骨,昵称“托迈”,由米歇尔·布吕内和同事在2001年发现于乍得的萨赫尔地区。

5. 3号共祖

3号共祖的复原图。这是一种大型四足猿,它可能大部分时间都在树上生活。就像所有大型猿一样,它应该具有相当的智力。

6. 8号共祖

8号共祖是一种体形与猫相似的夜行灵长类动物,很可能也在白天活动。它应该是凭借朝前的眼睛和善于抓握的手脚在树枝上觅食的。

7. 如果火星人来到马达加斯加,他会觉得自己像是回到家乡了吗?

马达加斯加岛穆龙达瓦市的面包树大道。这种面包树(Adansonia grandidieri)是马达加斯加特有的6种面包树之一。

黑猩猩

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