动物挣脱不了的“金箍”
2019-03-25 09:43:25    《中国中学生报》

   QQ截图20190325094424.png

  
  难以挣脱的“金箍”
  
  神话故事里的孙悟空头上套 着金箍,那是唐僧用来制止或惩罚 孙悟空的恣意妄为或胡作非为的法 宝。但纵观地球生物圈的飞禽走兽 们,它们身上似乎也都被扣着一个 隐形的“金箍”,如陆地上的野马 虽然跑得飞快,但速度却无法超过 猎豹;和苍鹰同属于鸟类的企鹅, 欲飞却不能,只能在南极蹒跚踉 跄……它们身上的“金箍”究竟是 什么呢?
  
  以往,研究人员从动物进化 路线图上进行了仔细分析,但只能 找到它们相互之间生理器官的巨大 差异,却无法破解这个谜团。直到 最近,中国科学家领导的一个研究 小组另辟蹊径,最终找到了谜底。
  
  研究小组先从鸟类飞行能力 的角度入手,探寻其中的秘密,因 为在现存的鸟类中,飞行能力呈现 了多样化。比如:鹰和雕等飞禽具 有良好的飞翔能力,与此相反的是 企鹅、鸵鸟等鸟类的飞翔能力完全 退化,而家鸡,环颈雉和锦鸡等鸟 类的飞翔能力部分退化,只能短距 离地滑翔飞行。那么,这几类不同 的鸟之间“真正的差异”在哪里 呢?通过对76个鸟类线粒体全基 因组序列的比较和分析,研究小组 发现,飞翔退化组的鸟类的线粒 体为细胞提供能量的能力明显地 小于飞翔组,原来细胞线粒体提供能量的大小,是造成它们飞行能力 差异巨大的根本原因,这说明隐形 “金箍”就套在它们细胞内的线粒 体上。
  
  既然这个“金箍”在飞禽身 上灵验,是否意味着在走兽身上也 灵验呢?接下来,研究小组进一步 研究了214个哺乳动物线粒体基因 组,结果显示,奔跑运动能力弱的 哺乳动物线粒体提供能量的能力, 明显地小于奔跑运动能力强的哺乳 动物。这表明,物种运动飞行能力 大小,与其细胞线粒体提供能量的 能力大小成正比关系,但线粒体身 上有个无形的“金箍”,它牢牢地控 制着线粒体的一举一动,不是线粒 体想提供多大能量都能心想事成。
  
  谁给动物套上的“金箍”?
  
  近些年来,科学家通过对细 胞的深入研究,逐渐发现了具有活 性的细胞中隐藏的深层的秘密。原 来,有活性的细胞必须有能量的供 给,而线粒体就是细胞中制造能量 的器官,科学家为此给线粒体起 了一个别名,叫作“细胞的发电 厂”。
  
  那么究竟是谁给动物们套上 了“金箍”呢?现在看来,应当是 自然环境,因为动物在进化过程 中,之所以会选择陆地飞奔或蓝天 翱翔,都是周边环境的各种复杂因 素促成的。如野马要想脱离虎口, 必须拼命飞奔,这就促使它的线粒
  
  体提高“发电”能力,慢慢地,它 们的“发电”能力就逐渐提高了。 但为了减轻线粒体过重的负担,野 马还必须学会控制自己的体形和体 重,不能过于膨胀,这样才能保证 线粒体提供的“电力”主要是用于 速度的提高上,而不是消耗在驮运 过多的肉块和过大的骨架上。而苍 鹰之所以选择飞,就是因为陆地上 制约它们生存的环境因素太多了, 只能选择飞起来躲避敌害和觅食, 但要飞,就要消耗非常多的“电 力”,但它们的线粒体的“发电” 能力并不是非常强,于是它们只能 选择缩小体形、减轻自重、安上翅 膀等一整套生存策略。至于比苍鹰 体形小、重量轻的麻雀,其飞行能 力之所以远不及苍鹰,那是因为麻 雀的“金箍”太紧了,这导致它们 线粒体的“发电”能力根本不能和 苍鹰相提并论。
  
  当然,大自然给动物包括人 类套上的“金箍”,其松紧度不是 死的,虽然无法摘掉,但却可以改 变。如果单靠自然进化,这种改变 的幅度肯定会需要很长时间。但未 来人类破解了某一种动物的“金 箍”的全部秘密,那事情就好办多 了。科学家指出,下一步人们可以 通过干预线粒体遗传基因的方法, 具体改变或调整某一动物的“金 箍”,到时候,让企鹅飞向蓝天, 让人类的奔跑速度个个赛猎豹,就 不是什么神话了。
  
  张辰

最新评论

  • 验证码: