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地球上所有生物拥有一个共同的祖先
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环球科学　
达尔文曾提出，生物体的随机变异是进化的物质基础。现代家正一步步揭示DNA如何产生出这种多样性，以及简单分子变化怎样形成复杂的生物和文化。
美国得克萨斯州一个图书馆的书架上，静静地躺着一本绿色小册子。这是一本出版于150 年前的书，今天已被公认为有史以来最重要的科学著作之一。当它首次印刷出版时，谁也没有预想到它会在未来取得如此巨大的成就——这就是《物种起源》（On the Origin of Species）。当达尔文完成这本新书的校样时，他拟了一份样书发送名单，名单上人不多，但都是相关研究领域举足轻重的科学家。然后，他焦急地等待着反馈意见。
美国得克萨斯大学奥斯汀分校就保存着一本样书，那是达尔文在1859 年送给当时英国最著名的科学家约翰·赫歇耳爵士（Sir John Herschel）的。这本绿色的小书上，赫歇耳的批注随处可见，扉页上更是留有达尔文的赠书题字。赫歇耳是达尔文崇拜的一位科学家，达尔文也正是拜读了赫歇耳的自然哲学专著之后，立志要成为一名科学家的。19 世纪30 年代，赫歇耳曾将物种起源称为“谜中谜”，并认为物种可能是在自然变化过程中形成的。达尔文在《物种起源》第一段就引用了赫歇耳的话，并在书中向赫歇耳及全世界抛出了对“谜中谜” 的独创性解答。
达尔文的理论言简意赅。他提出，地球上所有生物都由一种或几种原始形式转变而来。但他并没有对生命的最初起源作出任何臆测。达尔文只是表示，生命一旦产生，生物就会在完全自然的情况下，慢慢地发生改变，衍生出各种不同生物，而且这些物种间的差异还将传给下一代。在这个过程中，如果一些个体产生了有利于自身生存的变异，它们就会比那些不具备有利变异的个体生存能力更强，从而繁殖更多后代。这样一来，有益的性状就不可避免地通过“自然选择”，随着时间慢慢累积起来。为了使读者信服自发突变和差异生殖的累积效力，达尔文驯化了植物、鸽子和狗：经过短短几个世纪人工选择性育种，它们在体型上都发生了巨大变异。
科学家已经发现至少3种基因突变与浅肤色的产生有关，并且认为这种变异起源于北欧。浅色皮肤有利于吸收合成维生素D所需的紫外线，因而在阳光有限的地区，浅肤色人更具生存优势。
很快，达尔文的科学同仁就意识到了这一论证的影响力。托马斯·亨利·赫胥黎（Thomas Henry Huxley）在读完达尔文的新书样本之后感叹：“我为何这般愚蠢，竟然想不到这一点？”达尔文曾表示“赫歇耳的意见比其他人的都重要”，但不幸的是，赫歇耳对他的新书的评价远不如其他人。赫歇耳不相信简单随机变异能够产生有用的新性状和物种，他认为达尔文不过是在胡说八道。从赫歇耳在他那本《物种起源》上所做的批注，我们不难看出，他的矛头主要指向 “有利的变异是任何进化的基础”这一论述。实际上，达尔文并不知道这些变异性状的来源，而赫歇耳则认为如果达尔文不能解释产生变异的根源，那他的理论就不足以解释物种起源。
达尔文理论发表之后的150 年间，在基因和基因组研究中取得的显著进展，让人们找到了性状遗传与进化这一关键问题的答案。今天，那些追随达尔文脚步继续进化生物学研究的学者们，至少已经知道我们周围的动植物具有多样性的分子基础。正如达尔文理论本身一样，变异的成因往往十分简单，但影响却十分深远。非常凑巧，在达尔文的著作发表之后，几乎每隔50 年就会出现一些新的重要认识，逐渐加深了人们对进化论的理解。
揭示基因变异之谜
孟德尔的豌豆试验、沃森与克里克的双链DNA 模型、人类基因组测序，达尔文没有弄明白的变异之谜被一步步解开。
达尔文不仅无法找出变异之源，也没有解释这些新性状如何传给下一代。他相信融合遗传学说（blending inheritance）， 即子代将综合亲代的特征，呈现介于两个亲本之间的性状。但即便是达尔文自己，也意识到这种理论是有问题的，因为如果性状真的会融合，那么随着具有稀有新性状的个体与其他大部分不具有该性状的个体杂交，这些性状将一代一代逐步消减。
1900 年， 人们重新认识了孟德尔（Gregor Mendel）于19 世纪五六十年代所进行的豌豆杂交试验，对于融合遗传学说的困惑就此消除。在这位奥地利（孟德尔的出生地现归属捷克）修道士的花园中，不同豌豆植株形态有明显差异，茎有高有矮，种子也有的光滑有的褶皱。当把两种具有相反性状的纯种豌豆植株进行杂交时，子代往往会表现出与其中一个亲本相同的性状。如果让这些子代植株继续杂交，那么两个亲本的性状又都会重新完整地出现，这证实遗传信息并不会在传递过程中融合消减。人们以前认为遗传变异是暂时性的，并且是可融合的，孟德尔的试验结果改变了这一看法——事实上，遗传变异是由亲代传给子代的可分离性状，还可以存在于子代中却不显现。
有趣的是，此后不久，人们就发现了细胞核中染色体的行为模式与孟德尔“遗传因子”（genetic factors）的遗传模式一致。在《物种起源》发表50 周年时，虽然产生变异的真正原因仍然未知，但人们已经意识到遗传信息以一种物质实体的形式存在，在细胞核中呈现为线状的染色体；到了这本书发表100 周年时，染色体中的酸性聚合物大分子（即DNA）被确定为染色体中遗传信息的载体；1953 年，沃森（James Watson）和克里克（Francis Crick）提出了DNA 分子的双螺旋结构，这对我们从物理学角度来认识遗传和变异，起到了巨大的启示作用。
DNA 是一种长长的双链螺旋分子，主链是糖与磷酸形成的聚合物。两条链通过四种碱基互补配对接合在一起。这四种碱基分别是腺嘌呤（adenine，A）、胞嘧啶（cytosine，C）、鸟嘌呤（guanine，G）以及胸腺嘧啶（thymine，T），它们是遗传语言的构成基础。就像英文字母表中的26 个字母一样，这4种碱基就好似DNA 字母表中的化学字母，它们在DNA 链中以一定的序列出现，代表了亲代传给子代的遗传指令。
DNA 的双螺旋结构也为遗传信息提供了一种显而易见的复制机制。C 与G 配对，A与T 配对，将DNA 分子的两条链接合在一起，它们之间的亲和性则取决于其中相应互补化学基团的大小、形状及接合性质。因此，当DNA 双螺旋结构中的两条链分离时，每条链中的序列就可以作为模板重建另一条互补链。
根据沃森和克里克提出的DNA 结构，我们马上就会想到一种可能产生自发变异的物理基础。在细胞分裂之前，DNA 复制过程中所发生的物理损伤或错误，都可能会改变正常的序列。基因突变可以有很多不同形式：多聚体中特定位置的单碱基置换、部分序列缺失、多余碱基重复或插入，或者现有序列倒置和移位。DNA 双螺旋结构刚提出的时候，这些变化还只是理论上的假设。然而，在达尔文著作发表的150 周年临近之际，依赖大规模DNA 测序技术，人们已经能够解码整个基因组，并以前所未有的精度，对其中的基因变异（即达尔文理论中进化过程的物质基础）进行研究。
通过对多种生物及其后代进行基因测序，寻找DNA 在遗传过程中产生的自发变异，科学家已经证实基因突变其实非常频繁（当然，只有生殖细胞中的基因突变才会传给下一代，所以我们可以凭借这一点来检测可遗传的基因突变）。在不同物种中，发生基因突变的概率是有差别的，但是一般来讲，在每一代中，一个核苷酸出现单碱基置换的几率平均为一亿分之一。这个概率听起来好像很低，但许多动植物都具有极其庞大的基因组。对于一个多细胞动物来说，基因组中通常含有10 亿甚至100 亿对碱基，因此，每次遗传信息传给下一代时，某些自发的单碱基变化就可能发生。
由于DNA 中各种碱基化学稳定性及结构性质不同，所以某些特定碱基置换的发生几率会较高。另外，某些较长DNA 序列发生变异的频率，可能会比单碱基置换频率平均值更高。如果一段DNA 中含有8 个或以上连续相同的碱基，即所谓的同聚体（homopolymer），就非常容易在DNA 复制过程中发生错误。一些被称为“微卫星”的DNA 区域（其中含有双核苷酸、三核苷酸或多核苷酸的重复序列），也很容易出现复制错误。
正是基因组中的自发变异日积月累造就了生物多样性，即使对包括我们人类在内的单个物种来讲也是这样。2003 年，科学家完成了人类基因组30 亿对碱基的测序，堪称这一领域里程碑式的成果。4 年之后，对沃森个人的基因组测序也基本完成，从而使我们能够将他的基因组与此前完成的人类基因组序列，以及美国塞莱拉公司（Celera）创始人克雷格·文特尔（Craig Venter）完成测序的另一个公开个人基因组序列进行比较。通过比对这三个人类基因组序列，我们获得了许多有趣的启示。
第一，与参考基因组相比，两个个人基因组都有约330 万个单碱基对存在差异，也就是说每1,000 个碱基对中就有一个发生变异。虽然一大段DNA 序列或整个基因缺失与插入的发生几率（几百万分之一）远低于单碱基变异的发生几率（几十万分之一），但它却是造成基因组之间碱基总数差异的主要原因，多达1,500 万个碱基对会受影响；第二，科学家还发现，许多完整的基因组区域在不同个体中的拷贝数量上也存在差异，他们以前一直低估了由此反映出的基因组结构性变异，直到最近才开始研究它们的意义；最后，人类个体基因组之间的序列差异，要么改变了蛋白质编码或基因调控信息，要么影响了23,000 个人类基因中很大一部分基因的拷贝数量，从而为人类个体之间多种性状差异提供了充足的基因变异来源。
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我一直觉得我们人类其实就和其他未知生物一样的 看不到大的方向 一直以我们地球 我们人类就是宇宙中唯一 其实宇宙理论上 无限大 但是不一定大的东西他的体积就大 也许我们所在的太阳系 银河 就像一个玻璃珠那么大 .我们是否即是盒子里又是盒子外的生物?曾看到黑衣警探 K 对J 说的一句话 无知就是福 片尾时候的一个外星人在玩弹珠 而且不只一个很多个放在袋子里 然而每一个弹珠即是一个宇宙 一个世界 即佛家所说一沙弥一世界 外星人以为自己是宇宙中唯一的存在 殊不知 其实我们都在大家身边 但是都不往来 因为不是一个等级的 即盒子内 外 跳出一个盒子 还有更大的盒子.宇宙有他自身的规则 按照规则运行 你不管他是偶然还是必然的结果 存在即合理
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盒子内外都一样,只是你所选的参照物不同罢了,看待的角度也不同
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