有没有什么自然科学理论瞬间击中你以至于改变了你的价值观?
2015-01-21 科学
谢腰~
(多图长答案预警)
6年以来对于药学、生物的研究逐渐改变了我对生命的看法,一直想写一些东西来阐述它,借着这个机会,我把这些感想总结起来编成了一个小故事,算是我的一个小感慨吧,希望大家喜欢,文章欢迎转载,但请署名
===========================这是一条生命线===============================
这是一个关于生命的故事,献给所有和我一样深爱着这个世界的人
一切要从生命的起源说起(关于生命起源的假说有很多,我只举一个我觉得有道理的)
有一位叫做米勒·乌瑞(Miller-Urey)的来自UCSD的科学家模拟了地球的早期状态(原文:Hill HG, Nuth JA (2003). "The catalytic potential of cosmic dust: implications for prebiotic chemistry in the solar nebula and other protoplanetary systems".
Astrobiology
3
(2): 291–304.),在一个反应装置里面加入了二氧化碳,硫化氢,氮气等物质,并且模拟了加热,海洋,闪电等条件,最终检测到了
氨基酸
的产生.(下面这个是他的反应装置图)
也就是说
地球早期会有一些有机分子的存在,这些分子大部分没什么用
,只是一个
偶然
的结果,一个分子拥有了
利用其他资源复制自身的催化能力
,我们称之为,
复制者(Replicator)
在那个没有生命的混沌之初,这个复制者没有任何的阻碍,它开始大量占据资源(懂一些生物学知识的同学可以类比朊病毒),但因为我们最初的复制者是如此简陋,以至于
它并不能很好的复制出原本的自己
,产生了各种各样奇奇怪怪的东西
这些东西大部分都是废品,但其中的某一支,成为了更好的复制者,可能有着更高的催化效率,或者更低的出错概率,以及更长的碳链更复杂的结构~但复制者面临了一个很大的问题,随着自身结构的增大,其本身复制出错的几率也越来越高,以至于到了某个级别之后达到了一个奇怪的平衡,太多的残次品导致复制的效率十分低下
直到有一群复制者合成出了核糖核苷酸,它们把这些东西与自己的结构结合在一起,发现这些东西用来存储信息十分稳定,于是,复制者们将自己的功能分成两块,
一块活跃但不稳定的负责功能性,一块稳定但不活跃的负责遗传性,前者演变成了蛋白质,后者演变成了RNA
功能的分化允许了复制者们超越结构规模的限制,达到了更复杂的程度,它们合成了磷脂双分子层,合成了多糖外壁,甚至开发出了如何利用太阳的能量来为己所用,于是细胞生物诞生了
(原始的蓝藻cyanobacteria,这不是虫子……)
有一部分的复制者们选择了面向太阳春暖花开,有一部分复制者们选择了吃掉别的物种来延续自己,这就是
动物与植物
最开始的起源
但
RNA依旧是易出错的存储介质
,直到后来,复制者们进化出了更稳定的遗传物质,
脱氧核糖核苷酸,也就是DNA
,这些复制者们专门给遗传序列放在一个细胞器里保护起来,于是,真核生物诞生了
(左图为DNA双螺旋结构,右图为真核的酵母菌)
这次革新大幅度的提升了遗传物质长度的界限,复制者们演变出了千奇百怪的形态与功能,
地球从此繁荣了起来,动物,植物都有了极具特色的样子,生生不息的演化着
直到有一天,一个会直立行走的物种渐渐获得了无上的智慧,用着他们的双手改变了整个地球的环境——
人类出现在了这个世界上
但是,请不要忘了这一切是从何开始的
从一个分子开始,我们,也只不过是复制者罢了
生命本身毫无意义,它们不过是在挣扎着生存下去而已……
——故事讲完了,不知道这个生命的故事有没有唤醒你们最根本、最原初的记忆呢,复制者们?
以上