原子弹也无法改变DNA
1945年8月6日,广岛原子弹爆炸后,遗传学家开始研究核辐射对DNA的作用。
但是,遗传学家在幸存者中根本找不到伽玛射线损害DNA的证据,几年甚至几十年以后也没有发现证据。
细胞修复DNA双链的速度,超过简单复制DNA时的速度大约3 000倍。
虽然伽玛射线可以造成幸存者们出现皮肤溃烂、脱发、体虚、咳血等症状,但是这些都会逐渐恢复。只是那些没有被杀死的细胞发生基因突变的可能性增大,而这些突变的累积可能导致癌症。
原子弹受害者的孩子们也没有受到影响,这进一步证明了DNA没有改变。
暴露在宇宙射线和太阳辐射之下30多亿年的DNA,虽经历过无数的损害,却始终没有改变。
地球上的生命形式诞生于约35亿年前,所有有机组织都采用了同一套DNA体系进行生命的遗传。
最近的4亿多年里,地球曾经发生过五次生物大灭绝,大体情况如下:
第一次约4.4亿年前,奥陶纪末期:约85%的物种灭绝。
第二次约3.6亿年前,泥盆纪后期:海洋生物遭受灭顶之灾。
第三次约2.5亿年前,二叠纪末期:海洋95%和陆地75%以上的物种灭绝。
第四次约2亿年前,三叠纪晚期:爬行动物遭遇重创。
第五次6 500万年前后,白垩纪晚期:侏罗纪以来统治地球的恐龙灭绝。
每个人的细胞平均大约每天复制50万次以上,有的细胞每天复制150万次以上,在人的大约100万亿个细胞的复制过程中,想避免错误非常困难。生物组织形体越小、外界温度越高、细胞的DNA复制越活跃,发生复制错误的概率越高。
人类属于体形较大的哺乳动物,体温也基本保持着恒温,所以人类的细胞复制基本保持恒定的速率。
两种DNA的发现与解释
罗莎琳·爱尔西·富兰克林是英国生物物理学家、X射线专家,对发现DNA、RNA、病毒、煤炭和石墨等的分子结构做出了重大贡献。
1963年,两个研究团队几乎同时发现了人类存在第二个DNA的重要事实。一个团队在显微镜里看到线粒体,形状像豆子的组织,在细胞里提供能量;另一个团队把肠子煮成浓汤之后提炼出线粒体。两个团队都发现,线粒体有自己的DNA。
1966年,美国女科学家琳·马古利斯对线粒体DNA作出了颠覆性的解释。
马古利斯认为,地球上所有的生命都分享某些基因,我们所有生命都是地球上第一个微生物的后裔。很久很久以前,一个大的微生物吞下了一个小的微生物,不知道经过多少世代之后,双方形成共存模式:大微生物不再生产能量,只是提供庇护和原料营养,小微生物则负责用氧气生产高辛烷值的“燃料”能量。
线粒体DNA的存在,只是内共生学说的证据之一。
1980年代发明新的扫描技术之后,人们终于发现,线粒体里存放的DNA不是长长的线性的染色体(动物和植物都是线性的长形的DNA),而是环形的DNA——只有细菌才是环形的DNA染色体。线粒体确实是一个古代细菌。
线粒体可以使细胞生产DNA的能力激增20万倍。
人类原本就是“寄生类”生物,更不应该打破这种生态平衡。最近一万年来,过度贪婪的农业文化不仅正在打破这种生态平衡,甚至改变了大气温度和地球环境。
所有的生命都是地球上第一个微生物的后裔。人类属于异养生物,必须依赖食用其他植物、动物和菌类等才能生存。
大自然不遵守大自然法则
深谙遗传技术的HIV病毒可以熟练地操控DNA,哄骗被感染的细胞把病毒DNA塞进细胞的基因组。
于是,HIV这类RNA病毒摇身一变成为人类的DNA,患者的艾滋病(AIDS)于是变得不可收拾——人类的免疫系统搞不清楚马奇诺防线的哪一边是敌军了。
在这个新的世界里,结构稳定的双链DNA最终“降伏”了活泼好动的单链RNA,作为自己的信使传播制造蛋白的遗传信息等等。
DNA就是荷马史诗的永恒不变的文字内容,RNA多才多艺、声音惟妙惟肖、姿势活龙活现,大家一起保留了历史。
劳斯肉瘤病毒是逆转录感染:先从RNA感染DNA后,再返回来制造蛋白,然后不断繁衍复制。
2000年,人类基因组工程完成以后,生物学家发现:不到2%的基因是编码遗传基因(即编码制造人类的蛋白质);超过8%以上的基因是病毒细菌的基因。超过98%以上的非编码基因作用不明,有待继续研究。细菌病毒基因数量是人类遗传编码基因的整整4倍以上。
在我们体内,这些病毒、细菌、原生生物基因无处不在,操控着人类演化的方向盘,它们构成的无数开关和调节器控制着人体的活动和大脑的思维。
人类DNA的大约一半是机动DNA或曰跳跃基因,有的转位子基因的长度甚至达到300个碱基。
地球是一个活的超级生物体
在希腊语中,盖亚(Gaia)是地球女神或地球的拟人化,她是所有生命的起源,她是所有提坦(Titan)和巨人的母亲,也就是说是地球孕育了生命。因此,盖亚也被西方人用来代称地球。
盖亚理论,地球上的生命本身产生了巨大的反馈,确保了自身的生存条件。
地球生命的活动,正是为了确保自己的生存。
盖亚理论设定地球为一个完整的整体,一个超级生物体,维系着地球上所有生命形式的存在。盖亚理论强调了一个事实:我们所有生命都是互相关联的,每一个物种的生存都与我们自己本身的生存息息相关,任何一个物种的灭绝都会给地球带来灾难。
1910年代,魏格纳(1880-1930)提出了不可思议的地球大陆板块漂移学说。
1960年代,詹姆斯·洛夫洛克(1919-)最早归纳整理出盖亚假说。这个假说认为地球是活的。
假说认为地球的物理——化学——地质——生物过程都是互动的,生命和非生命组成了地球。
世界著名的“地质学之父”詹姆斯·赫顿(1726-1797)最早提出“地球是活的,地球是一个超级生物体”这一观念。
盖亚理论让我们知道,所有生命形式都是内在关联的,都对与每一个人、每一个生命息息相关的环境的维持作出了贡献。是所有生命的行为的总体协同构成,帮助地球维系着一种令人惊异不已的“活的星球”的环境质量。
在“地球盖亚”面前,所有的生命都是平等的,都是地球的一部分。
地球调节温度的方式如下:
黑色区域:例如夏季的山脉、森林、海洋,可以从太阳那里吸收更多的热能。
浅色区域:例如沙漠、云区、极地冰盖,可以反射更多的热能。
地球的反照率不是恒定的,其中云团是调节全球温度最重要的因素之一。如果云团较多,从地球反射的阳光也多,地球温度就会下降;如果云团较少,更多的阳光抵达地球表面,地球温度就会上升。
海上的小小绿色浮游生物群体不仅帮助形成云,还帮助形成雨,它们对整个地球的温度调节做出了巨大的贡献。
这些小小的单细胞生物是地球的恒温器:太阳光线比较强烈——浮游生物加速繁殖——产生大量二甲基硫——产生更多云团——云团遮挡阳光——降低地球温度——浮游生物繁殖减速——云团减少——阳光增加——地球温度升高——浮游生物再次加速繁殖……如此循环往复,地球的温度得以保持稳定。
海洋和河流是地球的血脉、大气层是地球的肺、陆地是地球的骨骼、生物组织是地球的感官……对盖亚理论的研究似乎像研究一种“地球生理学”。
35亿年前,地球出现第一批微生物厌氧菌,它们吃下二氧化碳,吐出“毒气”氧气,导致地球早期大气层出现戏剧性的变化。
这些厌氧菌的一部分后裔,演化为具有光合作用的有机组织——植物。25亿年前,地球出现第二批微生物,好氧菌们吃下氧气,吐出“毒气”二氧化碳。厌氧菌演化为植物,好氧菌演化为动物,分解植物和动物尸体的是菌类和细菌。
现在的新研究认为,人的细胞数量大约为1亿亿个。
如此复杂的DNA存储器,可以存放非常复杂的遗传信息和生命程序——基因
人类(以及哺乳动物)的主要能量不是来自每日三餐,而是来自线粒体使用氧气制造的高能ATP能源……