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春节生物纪录片推荐

发表于:2024-05-04 作者:游戏编辑
编辑最后更新 2024年05月04日,本文系生物谷原创编译,欢迎分享,转载须授权!谷君说虽说地球万物生命起源于海洋,但人类对自身的血缘认可似乎仅止于灵长类,而其余的都被归入了“低等动...

本文系生物谷原创编译,欢迎分享,转载须授权!

谷 君 说

虽说地球万物生命起源于海洋,但人类对自身的血缘认可似乎仅止于灵长类,而其余的都被归入了“低等动物”。

春节生物纪录片推荐 |《你体内的鱼》

文/Z君

如果有人问起人类是从哪里来的,想必很多人会说是从人猿、猩猩、猴子进化来的。虽说地球万物生命起源于海洋,但人类对自身的血缘认可似乎仅止于灵长类,而其余的都被归入了“低等动物”。

不过,在我们的DNA里,却有很大一部分是这些低等动物数百万年打怪升级留下的遗产。今天来介绍的系列纪录片《你体内的鱼(Your Inner fish)》便是以找寻鱼类与两栖类之间过渡生物的故事为主线,讲述了生物进化留在DNA里的痕迹。

这部纪录片的主角,尼尔·苏宾博士,是一位在大学担任人体解剖课老师的鱼类古生物学家,致力于寻找人类身体的起源。在他的眼里,我们身体的很多构造,都能在其他动物中找到端倪。

对于鱼类古生物学家为什么能胜任解剖学老师,他这样解释道。

举个简单的例子:大鲵的掌,乌龟的前脚,鸟的翅膀,人类的手,这些看似形态各异的肢体暗藏相似的结构:从肩胛开始先是一块骨头,紧接着一段是两块骨头,再下面是一群小骨头和指骨。在历史上首次发现这一共通点的科学家欧文曾对此百思不得其解。

不同动物的上肢骨架构造,都有类似的结构。如果还想像不出来,可以啃上一个烤翅,分出翅根、中翅和翅尖,一切都会变得非常清楚。

若干年后,达尔文的进化论设想给出了完美的解释,那就是我们与各种动物拥有共同的祖先,相似的结构是演化的证据。不过,一直以来,进化论的生物链上存在一个空缺。

世界上有许多物种,并不能严格的被归入脊椎动物五大类中的任何一类,比如卵却哺乳的鸭嘴兽。这些“怪胎”,仿佛是物种进化里的过渡,证明了进化论的科学性。然而鱼类和两栖类之间一直缺乏合理的过渡,仿佛水里的生物哪天突然灵光一闪,就学会了在陆地生存。要证明包括人类在内的其他生物是从鱼类进化而来,就必须填上这份空白。

许多古生物学家对此志在必得,但直到上世纪末,包括尼尔博士在内的众人都没能从石头里挖出个所以然来。

不过好在想证明人类与鱼类的亲缘关系也不止这一条路可走。在化石方面找到实锤之前,科学家们对动物与人体构造相似性上的研究倒是率先得到了长足的发展。科学家们发现,人类与动物在胚胎时期十分相似,不止是外形,也包括许多部件,比如人和鱼都具有鳃弓。

在鱼类中,鳃弓会发展成鳃的一部分,而人类并不需要鳃,于是它便分别成为了下颚、中耳和喉咙的组件。但在某些发育不全的案例中,我们还能发现鳃结构在人体中的残留。不过拥有这样的残留并不意味着会变成电影里的美貌人鱼,反而可能伴随着其他耳部畸形和疾病。

鱼胚胎与人类胚胎相似(左);耳前的小洞,即瘘管,是鳃结构的残留(右)

而有关前肢的研究也进行得如火如荼。许多生物学家喜欢利用鸡蛋来研究胚胎的形成,通过移除或移动其中某个部分的位置来观察对鸡的生长有何影响。上世纪五十年代,科学家桑德斯对于鸡胚胎的肢芽(也就是日后会长成诱人的鸡翅的部分)产生了兴趣,他从肢芽的一边取下一部分给它放到了另一边,结果,神奇的事情发生了:鸡翅在镜像的位置长出了第二份翅尖指骨

正常长成的鸡翅(左);肢芽部分被移到另一边后长成的鸡翅(右)

这块被移动的部分,显然指导了指骨的生长,可它究竟是通过什么途径发号施令的呢?

这个难题一不小心又拖了几十年,直到人类一只脚跨进了基因时代。来自哈佛大学的科学家克里夫博士提出这可能是由某个基因对应的分子发出了相应信号所引起的。很快他在果蝇身上锁定了一个名为“刺猬(hedgehog)”的基因,其产生的“刺猬因子”有组织有纪律地在果蝇身上根据距离的远近发布指令。

几个月后,克里夫博士在鸡的身上找到了同类的基因。这个新基因被命名为“音猬因子(Sonic hedgehog)”。它不仅存在于鸡的DNA里,也在老鼠甚至人类的身上发挥作用。在人体内,音猬因子发出信号,信号的强度随着距离减弱(小指离信号最近),而不同强度的信号指导了不同手指的形成。而一旦信号过弱或过强,就会发生少指/趾或多指/趾的情况。

正常(左);信号太弱引起的少指(中);信号太强引起的多指(右)

这样的效应会不会发生在鱼的身上?尼尔博士的学生操刀了这一实验。他将音猬因子搞到了灰鳐的鱼鳍上,果然,鱼鳍末端的骨头也长出了一对副本。至少在指骨的发育上,人类从鱼类的亲缘关系获得了一个重量级的实锤。

鱼鳍在音猬因子的作用下长出了镜像副本

不过,得到了实锤的尼尔博士显然并不满足,他心心念念的空白还没有填上。本着古生物学家的敬业精神,他继续每年冒着和北极熊亲密接触的风险,跑去加拿大北部相应的岩层里寻找化石。终于,一切在2004年尘埃落定,提塔利克鱼化石的出土成功补齐了进化论的空白,让神造论的支持者又吃了一记闷棍。

电脑复原的提塔利克鱼

提塔利克鱼介于鱼类和两栖类之间,可能是第一批从水里爬上陆地的探险者。它拥有可呼吸的肺,甚至脖子和“手腕”(位于鱼鳍上的腕型结构),能让它比普通鱼类更加灵活。感谢这种生存于泥盆纪的伟大生物跨出的勇敢一步,奠定了我们如今能跑能跳能完成精密操作的基础。

看来,绝大部分陆地上的动物体内都有一条“鱼”。而作为爬到食物链顶端的人类,我们体内还藏着许多“动物”,在系列纪录片的第二集《你体内的爬行动物》和第三集《你体内的猴子》中还藏着生物进化与DNA的更多秘密。

许多人也许会认为,考古的工作毫无意义,因为人们应该往前看,去纠结过去又能创造什么样的价值呢?然而,至少在生物学的领域上,考古让我们更好地了解我们自己,通过与过去的联系来了解如今的问题。随着如今基因技术的飞速发展,也许我们未来能够发现,过去的秘密,恰能解决当下的难题。

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