地球上的一切都是造物主設計好的嗎?新研究:基因突變不是隨機的

网瘾少女 2022/01/21 檢舉 我要評論
 

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進化論,是解釋物種起源的一種學說,由達爾文提出,隨後得到了快速的發展。160多年來,進化論自身也在「進化」,在20世紀的上半葉,「 生物基因突變的隨機性」在眾多生物學家的努力下,終于成為進化論的公理之一。生物學家們為這條公理建立起了演化模型,解釋了遺傳多樣性的原因。

「生物基因突變的隨機性」說白了就是, 生物在繁衍下一代時,基因突變是隨機的,沒有方向性的,它成為了進化論的重要基礎。不過,一支由美國加州大衛斯分校和德國馬克斯·普朗克研究所合作的國際研究團隊在《自然》雜誌上發表了一篇論文,這支研究團隊通過對擬南芥的研究發現, 突變的誕生不是完全隨機的,相反, 突變出現的區域有著明顯的規律性。這就 對進化論提出了巨大的挑戰,那它會不會 顛覆進化論呢?

進化論

要了解這個問題,我們首先就要搞清楚,「基因突變的隨機性」到底在進化論中起到了什麼樣的作用?

一直以來,大多數人對于進化論都是有誤解的。這種誤解來自于「方向性」,很多人認為,進化是存在「方向」的,比如:從低級到高級,從瘦弱到強壯。達爾文的進化論並不是這樣說的。達爾文當年在研究物種起源時,通過馬爾薩斯「 人口論」,他明白物種是不可能無限制地增加,而是會受到外界因素的影響和限制。

因此,達爾文提出,生物早期是會過度繁衍,但是種群的數量並不會無節制地增加,而是會受到自然因素的影響。那具體是怎麼影響的呢?

他認為,生物在繁衍過程中會產生突變,突變是沒有隨機的,沒有方向的,只要積累到一定的程度,就會產生一些與之前不同的性狀。而外界因素,也就是自然的選擇,會篩選出那些適應環境的個體,從而讓他們生存下來。所以, 進化的方向本質上是自然選擇,而 突變的隨機性給進化提供了原材料

舉個例子,恐龍曾經是一代霸主,稱霸地球長達2億年的時間。後來,一顆直徑10公里的小行星撞擊了地球,太陽輻射被擋住,導致植物大規模死亡,直接導致了植食性恐龍的大規模死亡,食肉恐龍由于缺乏食物(植食性恐龍等)而滅絕。也就是說,如果生活在恐龍滅絕的時代,不是肌肉越多,越強壯越能活下來,相反,只有那些小不點,個頭小的動物由于所需的能量少,才容易生存下來。比如,靈長目的祖先在當時就很小,需要的能量少,最後躲過了那場滅絕。

後來,20世紀上半葉,科學家通過研究搞清楚了達爾文這裡提到的「突變」,它指的是基因突變,染色體變異以及 基因重組,它們是隨機的,且是進化的原材料,也逐漸成為了科學界的共識,一直持續到現在。

《自然》雜誌的研究

為了搞清楚基因突變背後的深層次規律,來自美國加州大衛斯分校和德國馬克斯·普朗克研究院的研究人員,找到了基因組較小,且比較容易培養,繁殖速度快的「野草」 擬南芥來進行研究。

研究人員把數百株擬南芥種植在實驗室當中,並對它們進行嚴格的保護,讓一些攜帶不利突變的擬南芥也可以存活下去。

按照進化論,這些攜帶不利突變的擬南芥如果是野外,那就應該是在自然選擇下被淘汰的那批。

隨後,研究人員對這數百株擬南芥進行了DNA測序,發現了超過100萬個突變。那麼問題來了,他們從這些突變中發現什麼規律呢?

如果進化論中「 基因突變的隨機性」是成立的,那麼研究人員應該得到的結果是, 這些突變隨機分佈。可事實上,研究人員發現, 突變沒有隨機分佈,有一些特定的區域突變率明顯更低,尤其是 對生物生命活動起決定性作用的必需基因突變的機率就明顯低于其他基因的突變。比如:參與到細胞生長與基因表達的基因,突變的機率就比其他基因低50%以上,有些必需的基因甚至比其他基因低了66.7%。更有意思的是,研究人員還發現,超過90%的突變都和表觀基因組有關。

說白了就是,研究人員發現,這些突變並不是隨機分佈的,而是有規律可循的,這就與「 基因突變是隨機的」相違背了。

這是不是意味著進化論錯了?

這個論文被發表後,也立即引發了學術圈的轟動,不少學者都加入到了討論當中。有些學者認為,這個研究無法排除「倖存者偏差」效應。理由也很簡單,實驗測量的都是活體,那些由于嚴重危害生存而沒有能夠活下來的個體,就沒辦法測量。所以,測序到的樣本不是所有的樣本。

也有人認為,論文當中發現的突變的區域本身就是保守且不易變異的區域。

也就是說,這個研究還需要更多的同行來進一步深入的研究,並非學術圈的共識,現在就斷言「 基因突變的隨機性」是錯誤的,還為時過早。不僅如此,即便是「 基因突變的隨機性」真的錯了,也並不能推導出進化論就是錯誤的。要徹底否定掉進化論,僅憑這篇論文還是遠遠不夠的。

相信這篇論文也會引發更多的學者關注相關的研究,並且提出更加完美的實驗來證實或者證偽「 基因突變的隨機性」。

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