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盲洞穴魚的奇怪進化

我們知道,生物進化主要是因為生物體內的基因發生了突變,也就是說,是基因突變促進了生物的進化。

現在看來,這個理論不完整。這是科學家研究盲洞穴魚等生物的進化得出的結論。

不同於基因突變的另一種變異

生活於墨西哥地下洞穴的一種魚,在過去數百萬年的進化中失去了眼睛。因為保持視力需要消耗大量的能量,而丟掉眼睛對於生活在黑暗中的它們倒是一個很大的競爭優勢。

不過奇怪的事情還在後頭。

科學家原先推測,這些魚可能是身上幾個涉及眼睛發育的關鍵基因發生突變,導致無眼的,但經過檢查後卻發現,那幾個基因的DNA序列本身並沒有變化。

這是怎麼回事呢?涉及眼睛發育的基因沒有突變,眼睛卻沒有了,這其中必有原因。經過科學家深入研究,發現這種魚決定眼睛發育的基因被一種叫「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育。科學家把這個過程叫基因的甲基化。

接著讓科學家迷惑不解的是,洞穴魚一代一代都是瞎子,這又是為什麼呢?

我們原先認為,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現,即使基因沒發生任何突變,基因的甲基化也可以代代相傳,這一現象被稱為「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果。

拉馬克的進化論復活了

更趣的是,基因會不會被甲基化,哪些基因會被甲基化,這些都是由環境(或者說後天因素)決定的。這一點為什麼有趣呢?你們想必在中學生物課上學過,早在達爾文之前,法國博物學家拉馬克曾經提出過一種進化觀點,認為一個個體可以把後天獲得的特徵遺傳給後代。最著名的就是「長頸鹿為了吃高樹上的葉子,拉長了脖子,然後又把長脖子傳給後代」這個例子。

後來,達爾文的進化論提出之後,拉馬克的學說就消聲匿跡了。達爾文的進化論認為,可遺傳的只是個體本身的變異,環境的作用是不能遺傳的,環境只起到選擇的作用:長頸鹿之所以進化成長脖子,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。

可是現在,表觀遺傳現象卻告訴我們,後天得來的特徵或者環境的影響,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」。

表觀遺傳現象是對標準進化論的一個重要補充和修正。注意,這個「標準進化論」是在達爾文進化論基礎上後人補充建立起來的。達爾文提出進化論的時候,因為基因還沒被發現,他只提到「變異」,至於這個變異是怎麼來的,他並不知道,也沒有做任何限定。只是基因被發現之後,後人才把變異等同於基因突變,並把達爾文的進化論發展成了「標準進化論」。

但現在看來,變異不單要包括基因突變,還要包括基因被甲基化導致的變異。

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