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主题:【原创】生命其实很简单(一)前言 -- 水风

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    • 家园 PBS最近播过一个系列

      感觉老兄的观点和他们类似,是否现在这以经成为了主流的见解了呢?不知道老兄看过没有,对他们的讨论有何看法?我最惊讶的就是片中提出生命可能4亿(?)年前就以经开始了。

      • 家园 看来我这里有些班门弄斧了

        我没有看过,但是也许就是大家都这么认为吧。

        PBS的好些东西是非常不错的,都请一些很严谨的专家来检查验证。不象国内的媒体,哎,又扯远了。

    • 家园 从暴发户小团体到细胞王国 (四)

      前面我们已经说过,互利合作的暴发户小团体,是生命进化过程中一个非常成功的合作范例。这种成功的模式被一直继承下来,并在漫长的岁月中不断得到强化,最终成为了标准。

      其实这是很容易被理解的事情,一个人再优秀,也不可能面面俱到,与其发展一个几乎不可能存在的超级自我,不如向某一个方向发展,成为这一领域的强者,这样几个强者的合作,无论效率还是效果,都比一个天才要好得多。但是,这样一来,就造成了另外一个意想不到的后果。联合者们发现,随着他们之间效率的一步步被提高,它们之间的依赖性也越来越高。最后,当这个小团体不得不承认,每一个个体都是不可或缺的时候,这种暴发户小团体就已经脱离了原来意义上的联合体,而成为了一种新的合作单位。

      我们把这种新的联合方式称为模块化。模块化的意思就是,作为一个模块其中的任何一个个体,都已经没有了独立存在的意义,他们的作用将会在,也只有在合作的时候才被完全的体现出来。在几十亿年后,一种结构松散的组织,叫做什么人类社会的,其中一些被称为是昼夜颠倒的IT精英们命名一类非常类似的组织单位为“子程序”。

      同一个子程序只负责一方面的事物一样,一个模块结构也只具有某一方面的功能。在当时没有一个细胞王国存在的情况下,各种模块们是万舟齐发,各显神通,同时也闹得不可开交。模块之间互相捣乱,扯后腿,撒沙子,砸砖头的事件是此起彼伏,朝夕不断。可是不打不相识,在这争斗中,某些模块们成为了非常好的合作者。而合作的结果,就是这些可以合作的模块逐渐占据了越来越高的模块(人)口比例。这类合作的出现,意味着一个更高级别的合作体系即将出现。

      这种合作体系的出现,不仅仅意味着有更高一级的调节控制,还意味着这些合作的模块之间必须精诚合作,不能上边握手,下边踢脚。这对于习惯了老子是天下第一的暴发户们,无疑是极为难受的。这些暴发户们必须收敛自己的脾气,不能稍有什么不顺心就大打出手,那样不仅仅会毁了自己,甚至会毁了整个合作的大集体。

      但正如罗马不是一日之间建成的一样,这种磨合过程也经过了漫长的岁月,其间,出现了无数辉煌的组合,这些组合大多因为意见不和而烟消云散。最终胜利的合作者们,经过了无数次痛苦的忍让和磨合,经过了多少的风风雨雨,火山熔岩,硫酸雨与刀山火海的考验,已经完全以一种全新的面目出现。

      在这种新的组合里面,模块们进行了分工,有些模块被用来当作管家,时时刻刻保持自己和大家的安全,整洁,舒适……而另外一些则是要在关键时刻能够挺身而出,拯救大家于水火之中。

      这种新的组合形式就叫做……

      叫做……

      ……

      什么,你还没有想好叫什么,我打!

      (妖道抗议:还没有文献给出一个正式名称呢,你叫我怎么写)

      但是,很遗憾,这种东东还不是我们的头号主角――细胞。只能说是原始细胞的某些前辈吧。也许叫做什么公国,比较好,就是比国家小一些,还没有那么复杂,但是已经是很像了。

      细胞的最后确定,是要在这些公国里面进行筛选,其中最适合在脂质体力面生存的公国,在漫长的岁月里,最终发展成了国家,成为了具有独立的主权和领土完整的,所有生命的开端。

      我们还不清楚,也永远不会清楚,在地球的早期生命中,究竟是只有一种细胞,还是有很多种?但是至少有一点可以肯定的是,所有的细胞都是由模块组成的,要用程序设计角度来讲,大概就是若干平行的子程序而已。这些细胞的后代也保留着这些古老的传统和印记,比如说细菌里面的操纵子。

      而在细胞内部,这些一级子程序们也在缓慢的不停发展,并生成了具有多个分支的功能结构。

      (待续)


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      • 家园 请问类似病毒这样的没有完整细胞结构的生命,是不是从

        那个远古的前细胞时代生命演化出的一个分支呢?

        • 家园 应该是的

          但是,类病毒只能是复古,而不可能是远古留下来的遗迹。就是在细胞里面的某些核酸,又演化出了类似远古时代的特征。

          因为,细胞已经把自己的过去吃得一干二净了。

          • 家园 刨根问底.... 顺带抬杠....

            你的意思是不是说,病毒本身可能由细胞结构“退化“得到呢?

            但是有没有可能病毒是源自细胞之前的生命先祖呢?

            现在发现的病毒基本都是寄生性,必须利用富含复制原料的细胞来复制繁衍。如果我假设病毒与细胞几乎同时出现,而在争夺资源的斗争中类病毒的明显劣势,进而迫使非寄生性的品种逐步淘汰,而针对性极强的寄生性品种则得益于细胞生命的爆炸性增长成功生存下来了并逐步进化到今天。这样的假说能否说得通呢?

            • 家园 我觉得

              我的观点是Dawkins一派的,他的学说有效之处就在于解释这类现象。就是说从基因进化的角度看,可以把细胞看作基因联盟体的产物,那么病毒就是另一小撮基因的联盟体,这个小联盟里的基因来源个个不同:有的从来没有被细胞整合过;有的新近才被裹挟出来;有的在细胞内外跳来跳去。无论如何,这个小联盟里基因的共同之处在于联合起来占细胞这个大联盟的便宜。因为这些基因的流动性,因此:

              “所以,你问有没有可能病毒是源自细胞之前的生命先祖,从广义上来讲,是的。但是,这些病毒实际上是从细胞体内进化出来的。”

            • 家园 这个么……

              你的意思是不是说,病毒本身可能由细胞结构“退化“得到呢

              如果我假设病毒与细胞几乎同时出现,

              我同意你的看法,病毒是一直都存在的。细胞从一个大杂烩发展成为一个高度有序的结构,并不意味着里面的那些杂烩们就会消失。大矛盾是没有了,但是小摩擦还是一直不断的。在这些打内仗的家伙里面,最成功的就是病毒。这也就是说,病毒是一直存在于细胞里面的,并随着细胞的进化而不断的进化。但是这是就病毒的整体而言。单一的病毒,的确是从细胞的染色体组中脱颖而出的,这个不能算退化,因为原始的细胞是被他们杀死了,而不是把其他的部分退化掉了。

              而在争夺资源的斗争中[COLOR=red]类病毒的明显劣势,进而迫使非寄生性的品种逐步淘汰,而针对性极强的寄生性品种则得益于细胞生命的爆炸性增长成功生存下来了并逐步进化到今天。[/COLOR]

              从历史来看,病毒一直是一个非常成功的捣蛋鬼,人类基因组里面有三分之一强是病毒遗留下来的插入片断,其中绝大多数都已经失去了活性,成为了染色体中的垃圾。但是这些片断显示了当年病毒在人体和人的祖先体内是多么的耀武扬威。今天的病毒也是非常厉害的。艾滋病毒,埃博拉病毒,都是很能干的。

              包括人类在内的动物跟病毒间的争斗已经持续了几千万年了,甚至还要早一些。虽然病毒每每处于上风,但是一旦生命体找到了克制他们的方法,这一大类病毒就会逐渐的销声匿迹了。人和小鼠,玉米,基因组内的病毒以及也证明了这一点。

              所以,你问有没有可能病毒是源自细胞之前的生命先祖,从广义上来讲,是的。但是,这些病毒实际上是从细胞体内进化出来的。

              • 家园 就是说... ...

                病毒很可能是古老的原始生命创业时期时细胞合作公司内部平行于其他大型子系统的子程序系统。由于能力上可有可无被主干力量排除出队伍形成的游离独立团 ...... ?

                或者是始终坚持单干的落草军阀?

    • 家园 也请谈谈生物的自主意识是如何产生的
      • 家园 这的确是一个非常有意思的话题

        只是意识的产生是最复杂的自然现象之一,我以后会另开一题,单独讲一讲一点粗浅的理解。如果在这里讲,就不是讲生命是简单的了,而是把生物是如何用简单的结构和体系产生出极其复杂的结果。

    • 家园 门外汉问题

      “染色体这种平常稳定,在复制分裂的时候又很不稳定这种特性”

      既然染色体有这种特性,照理应该有不少新物种才对,为何这几千年未见新物种呢?是否这几千年的时间还是太短?

      • 家园 试答一下

        因为这种不稳定,是一种无奈:为了达到复制的目的而不得不为之。其结果是成为严格控制下的不稳定。这里所说的严格是极端意义下的严格:核酸复制的高保真度只有核酸的数字化编码才能保证。生命体有一套非常复杂的多重机制来确保在这个不稳定的过程中没有多到不可忍受的变化发生。这个变化的忍受阀值是很低的:一个关键蛋白质的一个氨基酸改变。

        • 家园 一个动物新种的产生是非常复杂的过程

          举一个例子来讲,我们都见过各种所谓的纯种犬。其实,所有这些形形色色,大小体形相差极大的狗东西都属于一个种,都可以交配产生可育的后代。

          但是现在我们的问题是,我们对于已有的生物种类的研究是非常肤浅的,完全不能确定一个新种的出现是因为真的有这么一个新的种,还是历史上就已经存在了的。

          但是,相对于动物,植物的新种好像要容易得多。据我所知,从1800年以来,由园艺学家创造出来的新品种(货真价实的新种)就已经有几百种了。举一个例子来说,前一阵子流行无籽西瓜,是由二倍体(染色体的套数,人类有两套,也是二倍体)和四倍体杂交而成的。而四倍体跟二倍体就是完全不同的两个种。在吃的时候会发现某些西瓜有种子,也许有人会骂是假货骗人,但是其中的有一些真的是冤枉了他们,有一些是自发加倍产生了六倍体。得,又是个新种,这样,您就在吐西瓜种的当口又发现了一个新种。

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