在自然界中,我们能看到许多生物为了适应环境而不断进化出新的特征,比如长颈鹿的脖子越来越长以吃到高处的树叶。但与之形成鲜明对比的是,我们很少看到生物“逆进化”,像人类重新进化出尾巴或者全身毛发这种情况更是极为罕见。这背后究竟有着怎样不为人知的进化逻辑和基因机制呢?今天就来和大家聊聊。
突变是无方向的,选择是有方向的。进化的基本单位是种群!我们想象的逆进化,比如海里的海豚和鲸,都是陆地哺乳动物,然后又回到海里了。
至于基因内是否有抑制反祖的片段?这个是我们一定程度上误解了基因。当一个基因在进化过程中,失去了作用,变得无足轻重的时候,那么突变会积累越来越多。最终导致整个基因被废掉。
我之前也阐述过类似的思想,就是基因是有层次的,有些基因很关键,比如那些跟呼吸有关的,一旦突变,要不致残,要不致死,所以,这种基因很难突变,一旦突变,马上修复。
另外一种是比较次要的,比如人的尾巴,并没有那么关键,所以容易被突变掉,最后消失。
而一个基因如何消失,我们知道基因的三个层面:基因本身——mRNA——蛋白质。
而关闭基因就发生在这三个层面上。
第一种是通过表观遗传降低其表达。以甲基化为例,DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,影响了基因的识别,从而控制基因表达。
第二种是通过RNA 干扰实现基因沉默。以siRNA为例,就是一段双链RNA进去以后,把人体的RNA直接降解了。从而基因无法表达。
第三种是整个基因失去作用,变成假基因。假基因(pseudogene)与正常基因相似,但丧失正常功能的DNA序列,往往存在于真核生物的多基因家族中。
进化是一场没有预设终点的旅程,生物在不断适应环境的过程中,那些有利于生存和繁衍的特征被保留和强化,而不适应的特征则逐渐被淘汰。每一次的进化改变都是生物与环境博弈后的最优解,这也让我们深刻认识到,生命的奥秘远比我们想象的要复杂和精妙。