染色体 2号染色体上的秘密,启迪人类思考,生命到底源于何处

这几天,移居火星和星际旅游,再度成为人们的谈资。如果抛开那些卖弄虚拟币的庸俗行为,探索宇宙,的确是1件有趣且有益的事情。不过,仰望星空,做完遨游梦之后,咱们还要面对现实,病毒变异、生殖力下降、微塑料危害、大气层变薄,任何1种危机不能得到及时控制,人类都会面对绝境。这一切也促进人们思考,人类到底来自何处?将去向哪里?咱们今天就来点硬货,让2号染色体帮助大家启动想象力。
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看到探测器着陆火星的消息,普通百姓都会感叹,人类真伟大,聪明绝顶,不仅是本星球的霸主,未来还会成为宇宙的领导者。学过生物学的人还知道,人类是从黑猩猩进化而来的。不过,大家可能没有追问过,为何黑猩猩有24对染色体,而人类只有23对?染色体变戏法,为何恰到好处地引发了智慧物种的诞生?科幻大片编不出来的情节,是真实的存在吗?为了弄清这些问题,咱们先来回顾一下有关染色体的基本常识吧。
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咱们人类的每1个细胞里,都有整套的双链DNA,如果将1个细胞里的DNA链条抻开的话,长度近似于1个人的身高;如果将全身的DNA链接起来,长度是太阳直径的2倍。这么多的DNA,需要经过折叠,才能减少占用空间,这就像电脑里的信息,被分门别类地放在压缩文件里那样,而染色体就相当于DNA压缩包,只不过,压缩能力超强,可以将DNA压缩8400倍。人类的遗传信息,就是这样被压缩成46条,两两配对,形成23对染色体,再塞进细胞核。为了研究的方便,科学家决定将人类的染色体按大小编号,而2号染色体,在染色体图谱中排在第2位。
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按照达尔文进化论的观点,大约在距今600万年之前,人类和黑猩猩有着共同的祖先,然后,演化成2个分支,1支成为后来的智人;1支成为现代的黑猩猩。黑猩猩被定为人类近亲,是因为基因组结构的相似度最高。不过,问题来了,黑猩猩以及其他近亲的染色体都是24对,只有人类是23对染色体。基因的完整性,对物种极为重要,少了1对染色体的物种,怎么可能存活呢?不但活着,而且还活成了霸主?这就像将24副扑克牌掺起来,随机发牌,每次都能弄出1副带黑桃A的同花顺。这种玩法的概率,离开神助,无法做到。
染色体|2号染色体上的秘密,启迪人类思考,生命到底源于何处】随着基因测序及基因图谱绘制等工作的开展,人类染色体变成23对这件事儿,被解释为基因融合的结果,就是说,黑猩猩的某2对染色体,融合为1对,形成了23对染色体。目前,基因测序的比对结果是,黑猩猩与人类基因组的差异度为1.23%;其中,人类的2号染色体,与黑猩猩的2对染色体的构成相对应,这2对染色体被定义为2A和2B。
把黑猩猩的2A和2B染色体的DNA链打开,和人类的2号染色体比对,不但长度对得上,而且顺序也能对应;2号染色体上,还找到了多余的着丝粒,就是染色体交叉位置上的那个链接点;而且,2号染色体的中间,出现了应该排在染色体尾部的端粒。这些表面证据,都可以说明,人类的2号染色体是黑猩猩的2A和2B染色体融合而来。
谜团看似解开了?错,才刚刚开始。因为,染色体发生断裂再融合,后代居然能够存活并且越活越高级,这类事情,在本星球的生物界,是几乎不可能的事情。比如,人类有1种罗伯特易位现象,就是染色体错位,只有45条染色体。这种人和正常人生育后代,50%会流产;约有16%的几率会生出正常孩子;还有16%是罗伯特易位婴儿,只有45条染色体;此外,会有16%发生3体变异,结果是流产或成为患有唐氏综合征的残疾孩子。
这个例子告诉咱们,染色体的细微突变,都会带来遗传性状的改变,而且,主要是不利影响,比如夭折或疾病,即使存活下来,也难以再产生后代。比如,父母双方都是罗伯特易位,只有不到3%的机会,会产生正常婴儿。罗伯特易位的个体,目前在整个人群中的存在比例,大约是0.1%。这个事实告诉咱们,复杂的生物,如果发生染色体变化,存活的机会将大幅下降,繁衍机会则极低。以父母双方都是罗伯特易位为例,产生后代的机会,是0.1%X0.1%X0.5,只有5/千万的几率;产生22对染色体后代的几率,不到1/7200万;如果再考虑生育适龄因素,这个几率则不足1/3亿。

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