生命的跃升 by nick lane

生命的跃升life ascending the Ten Great Inventions of Evolution. 是我目前看到的最具有人文情怀,最优美的如散文般的科普书籍。书的目录就能让人感受到这两点 本书一共有十个篇章:

1.生命的起源-来自旋转地球,2.DNA-生命的编码,3.光合作用-太阳的召唤,4.复杂的细胞-决定命运的相逢,5.性-地球上最大的彩票机构,6.运动-力量和荣耀,7.视觉-来自盲人之地,8.热血,打破能量壁障,9意识-人类心智的根基,10.死亡,不朽的代价。

这是一本值得逐字逐句甚至连备注都可以仔细阅读的一本书。这本书里面,给我印象最深刻的一句话是在他的后记第一段:

Jacob Bronowski,沿着奥斯维辛的泥沼慢慢走过 。这里曾经倾倒过400万人的骨灰,其中也包括布鲁诺维奇的一些家庭成员,他对着摄像机,用只有他才懂的那种方式说着话,他说,把人们去人格化变成数字的,并不是科学,而是奥斯维辛,屠杀依靠的不是毒气,而是傲慢 是教条 是无知 。当人们渴求神明的知识,却不经现实检验时,就会发生这样的事。
相反,科学是知识非常人性化的形式,布鲁诺维奇的描述很美,“我们始终处于已知的边缘,我们始终在摸索前行,寻找希望的方向,每一个科学判断都濒于谬误之险,都是人性化的,科学是对可知之境的礼赞,虽然我们注定会犯错。”

每次读到这里 都会让人很感动。除了人文情怀让人感动外,书里的知识点很多 但被很巧妙的嵌入在各种比喻中。很形象 很容易理解。

先说说 生命的起源:下面是我的脑图:

图片发自简书App

对于一个n多年学过化学和一点点有机化学的门外汉:反复看着这本书的最大一个动力就是想了解生命的起源。具体的生命如何从无机世界中诞生细节见上图。

说说几点重新“塑造我价值观的”科学事实:

1、火山运动 居然是生命起源的重要环节。一提到火山运动 我就会想起庞贝古城  觉得火山爆发意味的世界末日的到来。可是正是因为海底火山爆发 海水、岩浆之间的不断的对流循环 才造就了 38亿年前生命最初诞生的“海底酸性热泉口”和“碱性热泉口”。如果没有火山活动 我们星球的核心会逐渐冷却,当地幔冷却时 海水就更容易和岩石结合 ,而不会像现在这样被高温赶出来再被火山活动喷回地表 。冷却的行星可能就会以这样的方式将自己的海洋吞噬。火星上的海洋消失可能就是这个原因。

2、原来细菌和人类是一家亲

地球生命诞生前30亿年里(从40亿年前到10亿年前)细菌主导一切。比如最早的海底热泉口的硫细菌和古菌都在把无机变成有机物的过程中发挥了关键作用。再比如空气中所有的氧气都来自光合作用。而负责光合作用的细胞器是叶绿体。而叶绿体也曾经是自由生活的细菌(蓝细菌),被所有植物和藻类的共同祖先整个吞掉了。

现在的细胞世界分为真核细胞和原核细胞。真核细胞有细胞核 而细菌没有细胞核 所以叫原核细胞。人类其他动物 植物都属于真核生物。最新一项研究综合165个物种 的5700个基因 显示 真核细胞并不是按照标准的达尔文方式演化的 而是来自某种具体的基因融合。从遗传角度来讲,第一个真核生物是一半细菌 一半古细菌。见上图的生命之树。

3、真核细胞:从复杂无序 到恢复秩序的简单方法。

管理案例中经常会说一个故事:说有个流水线 做肥皂放在肥皂盒上。但会出现“空肥皂盒”。然后一家老板就设计了一条流水线去区别空肥皂盒。另一家老板找了一个电风扇直接把空肥皂盒吹跑了。

在生物世界里也有这样的事:所有的真核生命(人类其他动物 植物 真菌)的真核基因组里都有很多看上去很杂乱的“基因碎片” 。这些不编码的序列叫做“内含子”。他们有共同的祖先“一种跳跃基因”可以疯狂复制自己 感染基因组--这是一个真正自私的基因,只为自己而活。 平均而言,每一个人类基因里面都有三个自私的跳跃基因,有死有活。于是真核细胞演化出RNA剪刀,但是要保证带内含子的RNA先经过剪刀处理,这之后再移交给核糖体。这样的时间分割可以靠空间分隔而简单实现:不让核糖体靠近DNA 附近。怎么隔开呢? 有孔的膜! 征用现有的膜 把DNA全关进去,保证有足够的孔能把RNA递出去交给核糖体。一切就解决了。 因此 所有真核生物的决定性特征--核--原来根本不是用来保护基因的,而是让它们不要碰到细胞质的蛋白质工厂。

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