吳越
我們知道,生物進(jìn)化主要是因為生物體內(nèi)的基因發(fā)生了突變,也就是說,是基因突變促進(jìn)了生物的進(jìn)化。
現(xiàn)在看來,這個理論不完整。這是科學(xué)家研究盲洞穴魚等生物的進(jìn)化得出的結(jié)論。
不同于基因突變的另一種變異
生活于墨西哥地下洞穴的一種魚,在過去數(shù)百萬年的進(jìn)化中失去了眼睛。因為保持視力需要消耗大量的能量,而丟掉眼睛對于生活在黑暗中的它們倒是一個很大的競爭優(yōu)勢。
不過奇怪的事情還在后頭。
科學(xué)家原先推測,這些魚可能是身上幾個涉及眼睛發(fā)育的關(guān)鍵基因發(fā)生突變,導(dǎo)致無眼的,但經(jīng)過檢查后卻發(fā)現(xiàn),那幾個基因的DNA序列本身并沒有變化。
這是怎么回事呢?涉及眼睛發(fā)育的基因沒有突變,眼睛卻沒有了,這其中必有原因。經(jīng)過科學(xué)家深入研究,發(fā)現(xiàn)這種魚決定眼睛發(fā)育的基因被一種叫“甲基”的分子纏住了,失去活性,不起作用了,所以洞穴魚的眼睛沒有得到正常發(fā)育??茖W(xué)家把這個過程叫基因的甲基化。
接著讓科學(xué)家迷惑不解的是,洞穴魚一代一代都是瞎子,這又是為什么呢?
我們原先認(rèn)為,只有基因突變才可遺傳的,但是在盲洞穴魚和其他許多例子中我們卻發(fā)現(xiàn),即使基因沒發(fā)生任何突變,基因的甲基化也可以代代相傳,這一現(xiàn)象被稱為“表觀遺傳”。洞穴魚一代一代都是瞎子,就是基因的甲基化被遺傳的結(jié)果。
拉馬克的進(jìn)化論復(fù)活了
更趣的是,基因會不會被甲基化,哪些基因會被甲基化,這些都是由環(huán)境(或者說后天因素)決定的。這一點為什么有趣呢?你們想必在中學(xué)生物課上學(xué)過,早在達(dá)爾文之前,法國博物學(xué)家拉馬克曾經(jīng)提出過一種進(jìn)化觀點,認(rèn)為一個個體可以把后天獲得的特征遺傳給后代。最著名的就是“長頸鹿為了吃高樹上的葉子,拉長了脖子,然后又把長脖子傳給后代”這個例子。
后來,達(dá)爾文的進(jìn)化論提出之后,拉馬克的學(xué)說就消聲匿跡了。達(dá)爾文的進(jìn)化論認(rèn)為,可遺傳的只是個體本身的變異,環(huán)境的作用是不能遺傳的,環(huán)境只起到選擇的作用:長頸鹿之所以進(jìn)化成長脖子,是因為那些本來擁有短脖子變異的長頸鹿都被自然淘汰了,只剩下了擁有長脖子變異的長頸鹿。
可是現(xiàn)在,表觀遺傳現(xiàn)象卻告訴我們,后天得來的特征或者環(huán)境的影響,也是可以直接遺傳的。用一句形象的話說“爺爺吃了酸葡萄,連孫子輩的牙齒都還是酸的”。
表觀遺傳現(xiàn)象是對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)化論的一個重要補(bǔ)充和修正。注意,這個“標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)化論”是在達(dá)爾文進(jìn)化論基礎(chǔ)上后人補(bǔ)充建立起來的。達(dá)爾文提出進(jìn)化論的時候,因為基因還沒被發(fā)現(xiàn),他只提到“變異”,至于這個變異是怎么來的,他并不知道,也沒有做任何限定。只是基因被發(fā)現(xiàn)之后,后人才把變異等同于基因突變,并把達(dá)爾文的進(jìn)化論發(fā)展成了“標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)化論”。
但現(xiàn)在看來,變異不單要包括基因突變,還要包括基因被甲基化導(dǎo)致的變異。