第1章 海洋——生命的起始
生命**——遗传物质
达尔文与《物种起源》
在30多年前,遗传物质这个词对许多人来说也许还是陌生的,可时至**,这个词在整个世界的分量已经显得越来越重。只要与生命现象相关的领域,都会跟遗传物质有着或多或少的联系,甚至可以说:在现代社会里,生命科学领域中任何一项突破都是建立在对遗传物质的结构和功能的更深层次了解的基础上的。遗传物质的研究令人们得以从*微观的角度来诠释生物的生老病死。
达尔文的《物种起源》使人们意识到不同的生命个体之间有着微妙的联系,看似毫不相关的物种之间很可能有着或多或少的联系。这种联系可能表现为某个器官功能的相似,也可能表现为外形的相似。根据这一理论,达尔文断定:人是由猴子进化来的。
这一观点虽然在进化论创建的初期引起了轩然大波,但是随着更多化石证据的发现以及古生物学理论的发展,人们逐渐接受了这一观点。甚至,人们更加深入地认识到:生命是从海洋中诞生的,一些鱼类正是现在陆生生物的“老祖宗”。
于是,生物之间再也不是孤立的个体,而是被复杂的族谱联结成的一个庞大的家族。
在意识到生物之间的相互关系之后,人们又开始思考:是什么力量使得同族的生物保持着高度的一致性,又是什么力量造成了不同族之间巨大的差异以及差异下的那一丝联系呢?
孟德尔和他的豌豆
关于遗传物质基础,科学家们早就开始了各种各样的猜测。
1864年,英国哲学家斯宾塞曾提出“生理单位”的概念,1868年达尔文称之为“微芽”;1884年,瑞士植物学家冯内格列称之为“异胞质”;1889年,荷兰学者德弗里斯称为“泛生子”;1883年,德国魏斯曼称之为“种质”,并指明生殖细胞中的染色体便是种质,认为种质是遗传的,体质不遗传,种质影响体质,而体质不影响种质。孟德尔的遗传理论产生之前,魏斯曼的理论与遗传规律的真相是*为接近的,同时,他的理论也为孟德尔的研究铺平了道路。
1865年,孟德尔发现了遗传定律,并且初步诠释了遗传物质的运作过程,他因此而被称为“现代遗传学之父”,并成为了这一重要学科的奠基人之一。
孟德尔*初进行豌豆实验时,只是希望获得更优良的品种,但在实验过程中他意外地发现:豌豆子代和亲代间存在着一些微妙的联系,这种联系是由一种尚不为人所知的物质造成的,这种物质就存在于生物体的体内。孟德尔为此发现慎重地进行了8年的豌豆实验。
孟德尔首先买来了34个品种的豌豆种子,之后又从中选出22个品种用于实验。这些种子都具有某种可相互区分的稳定性状,例如高茎或矮茎、圆粒或皱粒、绿色种皮或黄色种皮等。孟德尔对它们进行人工培植,对不同代的豌豆的性状和数目进行细致人微地观察、计数和分析。
豌豆属于具有稳定品种的白花授粉植物,容易栽种、容易逐一分离计数,这为孟德尔发现遗传规律提供了有利的条件。
孟德尔酷爱自己的研究,他常向前来参观的客人指着豌豆自豪地说:“这些都是我的儿女!”
经过8年的研究,孟德尔终于发现了生物遗传的两条基本规律,并为这种规律做了相应的数学统计方面的证明。人们分别称他的发现为“孟德尔**定律”和“孟德尔第二定律”,它们揭示了生物遗传奥秘的基本规律。
1865年,孟德尔在布鲁恩科学会的会议厅,将自己的研究成果分两次向与会者们宣讲,但演讲以失败告终。直到孟德尔逝世后16年,来自3个**的3位学者同时独立地“重新发现”孟德尔遗传定律,孟德尔的观点终于得到承认。
1900年,成为遗传学史乃至生物科学史上划时代的一年。从此,遗传学进入了孟德尔时代。
今天,通过摩尔根、艾弗里、赫尔希和沃森等数代科学家的研究,已经使生物遗传机制——这个使孟德尔魂牵梦萦的问题细化到了遗传物质的层次上。现在,人们已经开始向控制遗传机制、**遗传疾病、合成生命等更大的造福于人类的工作方向前进。所有这一切都与孟德尔的发现紧密相连。
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