林林總總說(shuō)北極

  源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的歷史

  頑強(qiáng)的北極生命

  資源開(kāi)發(fā)與保護(hù)

 

 

 

   北極博物館 > 頑強(qiáng)的北極生命 > 生命奧秘的研究


生命的最初奧秘

  進(jìn)入本世紀(jì)以來(lái),人們對(duì)生物學(xué)的思考和研究已經(jīng)開(kāi)始一步步地接近于生命最核心的機(jī)制和奧秘,那就是,染色體、基因和脫氧核糖核酸。

  通過(guò)對(duì)蝴蝶擬態(tài)的研究表明,只有自然淘汰才能產(chǎn)生擬態(tài)和原型完全相似的復(fù)雜變化。后來(lái),愈來(lái)愈多的證據(jù)支持了這一點(diǎn),自然淘汰獲得肯定,成為進(jìn)化的主要因素,而突變只是一種輔助因素而已。

  而無(wú)論突變、漸變,把這種信息一代一代傳遞下去的遺傳單位到底是什么樣子呢?直到有了顯微技術(shù)之后,才把人類對(duì)于生命的認(rèn)識(shí)又大大地向前推進(jìn)了一步?茖W(xué)家在顯微鏡下發(fā)現(xiàn),細(xì)胞核里有若干細(xì)小的線狀結(jié)構(gòu),經(jīng)染色,可以在顯微鏡下看得清清楚楚,稱之為染色體。細(xì)心的觀察結(jié)果表明,這些線狀結(jié)構(gòu)的染色體活動(dòng)得十分明顯,在細(xì)胞即將分裂時(shí),它就一分為二,分別向兩端移動(dòng),當(dāng)分裂完成以后,每個(gè)細(xì)胞核心則都有一套完整的且彼此相同的染色體。但是,當(dāng)新的卵子細(xì)胞或精子細(xì)胞快要形成時(shí),每套成對(duì)的染色體都只有一半進(jìn)入新的性細(xì)胞。因此,卵子在受精之后產(chǎn)出新細(xì)胞時(shí),全部染色體則重新組合,一半來(lái)自于父體,一半來(lái)自于母體。于是新生的一代有的地方像父體,有的地方像母體。

  1909年,美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的摩爾根教授開(kāi)始用果蠅對(duì)遺傳因子進(jìn)行研究,歷時(shí)17年,培養(yǎng)了幾百萬(wàn)只果蠅,最終發(fā)現(xiàn)染色體上有非常準(zhǔn)確的部位,分別控制著果蠅的各種特征,于是便勾畫(huà)出了染色體圖:在長(zhǎng)長(zhǎng)的垂直線上標(biāo)志出了控制黃色身體,白色眼睛,鋸齒邊翅膀,朱紅色眼睛,微型翅膀,叉狀鬃毛,線狀眼睛,剪短的翅膀和成串的硬毛等。并把這些各種特征的決定因素縮小為染色體上的特定部分,稱為基因。摩爾根因此而獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。

  通過(guò)果蠅試驗(yàn)的研究,科學(xué)家們證實(shí)了用人力來(lái)制造突變的可能性,由此開(kāi)始了揭開(kāi)自我繁殖物質(zhì)的結(jié)構(gòu)的歷程。

  后來(lái),科學(xué)家們又在對(duì)基因的化學(xué)成分進(jìn)行深入地研究后發(fā)現(xiàn),在細(xì)胞核中有一部分物質(zhì)總保持不變,且在化學(xué)成分上與其他已知物質(zhì)完全不同,這就是核酸。核酸含有分子很大的線狀結(jié)構(gòu),且只在染色體中出現(xiàn),據(jù)其化學(xué)成分,后改名為脫氧核糖核酸,簡(jiǎn)稱DNA。后又發(fā)現(xiàn)了第二種,與DNA稍有不同,稱為RNA,即核糖核酸。實(shí)驗(yàn)結(jié)果有力表明,DNA正是人們長(zhǎng)期以來(lái)一直尋找的遺傳材料。雖然這種物質(zhì)非常微小,除用高倍顯微鏡外,在細(xì)胞中無(wú)法見(jiàn)到,但它們卻是生命的核心,小到細(xì)茵,大到鯨魚(yú)和最高級(jí)的生物――人類,其生長(zhǎng)所需的全部命令和信息都儲(chǔ)藏在DNA里,形成了一個(gè)密碼庫(kù)。實(shí)際上,DNA就像蜂王一樣,停留在細(xì)胞核里,制造出好幾種RNA。而這些RNA像蜜蜂一樣,按照DNA的命令,擔(dān)負(fù)著各種有序的工作,把氨基酸造成蛋白質(zhì),又把蛋白質(zhì)排列成長(zhǎng)長(zhǎng)的鏈條,構(gòu)成生命的基礎(chǔ)。在這個(gè)過(guò)程中,如果DNA發(fā)出一個(gè)錯(cuò)誤的指令,就能改變蛋白質(zhì)的精確排列,從而產(chǎn)生突變。由此也就不難解釋果蠅試驗(yàn),以及當(dāng)人類受到過(guò)量的射線輻射后,幸存者竟生下了許多怪胎嬰兒(例如廣島原子彈爆炸事件的后果)。

  至此,科學(xué)家們自認(rèn)已找到了生命的真諦,至少已接近于此。那就是:生命的最小單元是細(xì)胞,而所有細(xì)胞的結(jié)構(gòu)都一樣,由細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞壁組成的。而生命的全部奧秘都儲(chǔ)藏在細(xì)胞核里;細(xì)胞核中最關(guān)鍵的物質(zhì)是染色體,它在細(xì)胞分裂中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用;而染色體中最關(guān)鍵的物質(zhì)則是基因或是DNA,這種奇妙的分子看似很簡(jiǎn)單,但卻包含制造一切新細(xì)胞的詳細(xì)命令,就像一個(gè)司令部。而DNA分子則是由一種叫做核酸的建筑材料構(gòu)成的,每個(gè)單獨(dú)的DNA分子可能含有幾百萬(wàn)個(gè)這種建筑材料,它們的排列順序則提供了無(wú)窮無(wú)盡的各種組合和密碼。于是,一些本無(wú)生命的物質(zhì)的分子和原子按一定順序排列起來(lái),就構(gòu)成了一個(gè)相對(duì)十分巨大的DNA分子。雖然這個(gè)DNA分子還說(shuō)不上是否有生命,但卻能神奇地發(fā)出種種指令,指揮著細(xì)胞的活動(dòng)、生長(zhǎng)和分裂,這便具有了真正的生命。而這種具有決定意義的轉(zhuǎn)換到底是怎樣實(shí)現(xiàn)的,或者說(shuō)DNA的分子到底是怎樣生長(zhǎng)出來(lái)的,人們?nèi)匀皇遣恢赖摹?/p>

 

 [上一頁(yè)][下一頁(yè)]