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基因的本质—自私性

2016-08-25 07:31阅读：

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基因的本质—自私性

樊月龙
读了英国生物学家道金斯的《自私的基因》使我震惊的观点是，生物本质上都是自私的，而这种自私性来源于我们的基因。生物的个体只是运载基因的一个机器，是基因为了达到复制自己的目的而临时组建的一个工具。基因生存的全部或者说唯一的目的，就是不断复制发展自己。生命的个体死去了，但是它们的基因却传播下去了，基因的目标达到了。它们从其寄存的一个生物个体转移到了另一个个体后，就抛弃了前面的寄主。基因是不朽的，而寄存基因的生命体是随时可以抛弃的外套。从基因的角度看，生命生存的全部目的，就是不断地复制发展自己。
什么是基因？基因是包含遗传信息的物质，包含一种蛋白质遗传信息就叫一个基因。基因主要存在于细胞核中，细胞质中的线粒体也有基因。基因可以是脱氧核糖核酸分子（英文简称DNA）中的一段，也可以是核糖核酸分子（英文简称RNA）中的一段。也就是说，基因可以存在于DNA中，也可以存在于RNA中，存在于哪里取决于生物的种类。除某些病毒的基因由核糖核酸(RNA)构成以外，多数生物的基因由脱氧核糖核酸(DNA)构成，并在染色体上作线状排列。基因一词通常指染色体基因。在真核生物中，由于染色体都在细胞核内，所以又称为核基因。位于线粒体和叶绿体等细胞器中的基因则称为染色体外基因、核外基因或细胞质基
因，也可以分别称为线粒体基因、质粒和叶绿体基因。基因是生命的基本因子；基因是人类生老病死之因；是健康、亮丽、长寿之因；基因是生命的操纵者和调控者，基因是生命之源，生命之本，基因主宰生命。生物体的生、长、衰、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。
基因的本质—自私性
基因的本质—自私性
DNA分子从结构上看是呈双螺旋造型的两条核苷酸链，它们按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。每条链由众多核苷酸分子排列而成，每个核苷酸分子有一个碱基，两条链的碱基之间，有氢键相连，构成了碱基对。由于构成DNA的含氮碱基有四种：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)，因而脱氧核苷酸也有四种，它们分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸。碱基配对有一定规律：即A-T C-G。
基因与生物体的关系如图：
基因的本质—自私性
人体内每个细胞内有23对、46条染色体，包括22对常染色体和一对性染色体，性染色体包括：X染色体和Y染色体；含有一对X染色体的受精卵发育成女性，而具有一条X染色体和一条Y染色体者则发育成男性。染色体的形成是螺旋状的DNA分子不断盘绕，并与蛋白质串联在一起压缩而成。人体细胞主要基因存在于染色体的46个DNA分子中，实际上是23对DNA分子，共包含约3.5万个基因，30多亿对碱基即核苷酸。随着细胞的一分为二，所有遗传物质经复制后也随染色体分配到子代细胞，完成遗传物质的上下代传递。
基因的本质：
1、 构筑寄主（生物个体）
基本生物用核苷酸制成了基因，串成了一条长链，这条长链就是核酸，储存在躯体之内，目的是控制生命的全过程，尤其是控制胚胎和幼体的发育过程。确切地说，基本生物是通过基因的变化控制蛋白质的变化，通过蛋白质的变化控制细胞的变化，通过细胞的变化控制组织、器官、系统、多细胞生命体的变化。基因控制生命，分成直接控制与间接控制，合成细胞内的结构蛋白是直接控制，合成功能蛋白（酶）和调节因子（激素），通过这两类物质参与化学反应，达到控制细胞的目的，是间接控制。
按道金斯的观点，地球生物都是基因的生存机器，生物本质上都是自私的，而这种自私性来源于我们的基因。在地球上还只是一片浩渺的原始汤时期，有机物形成了，渐渐地它们开始复制自己（有丝分裂），为了抵御外部世界的伤害，它们又开始组装生存机器，在自己的周围用蛋白质构建了一个外壳，防止别的基因的侵略以及更好的侵略别人。这种模式又纷纷被别的基因效仿，于是外壳装备又要升级，在自然选择中使生存机器不断进化，经过漫长数亿、数十亿年的螺旋式升级，使生物体从微生物发展到动物，基因终于造出了今天这般巧夺天工、精巧细致的外壳，包括电脑前的你以及你的人类同胞，你脚下的狗，窗外的树等等一切生物。也就是说基因本身有一种“不择手段”的本性，即不顾其他基因的死活，为达到保存自己的目的，杀死其它生物个体，争夺其蛋白质，把它们变成跟自己一样的复制基因。并使寄主（生物个体）具有更长的寿命，以便能在有限的生命里复制更多的基因。人类做为一个物种，象地球上所有其它生命一样，不过是自私的基因的生存机器。基因就像一个程序员，它预先设定好了我们的外貌、体能甚至是一部分行为，而终极指令就是：生存，并把你的基因延续下去。自私的基因驱使着我们本能地以自我为中心，最大限度地保护自己和获得生存资源，以保证生存质量，最终完成自私的基因赋予我们的复制使命。
2、 复制自己
按照道金斯的观点，生物的个体只是运载基因的一个机器，是基因为了达到复制自己的目的而临时组建的一个工具。这些生物个体的寿命是有限的，但是通过繁殖，它们可以把自己身上所携带的基因一代代生生不息地传下去。从基因的角度看，基因生存的全部或者说唯一的目的，就是不惜一切代价的不断复制自己。生命的个体死去了，但是它们的基因却传播下去了，基因的目标达到了。它们从其寄存的一个生物个体转移到了另一个个体后，就抛弃了前面的寄主。基因是不朽的，而寄存基因的生命是随时可以抛弃的外套。
世界上有很多动物，它们在完成交配、产卵后就立即死亡。这是为什么呢？例如螳螂交配时，雄螳螂小心翼翼地爬到雌螳螂的背上，骑着进行交配。雌螳螂一有机会就把雄螳螂吃掉，首先把头咬掉，这发生在雄螳螂接近时，或在刚一爬上去之后，或在分开之后。按理说，雌螳螂似乎应等到交配完之后，再开始吃雄螳螂。但脑袋的丢失，似乎并不会打乱雄螳螂身体其余部分进行交配的进程。螳螂并不是因为要杀夫才能怀孕，是它交配完了身体极度虚弱，急需为体内的受精卵补充能量。雌螳螂产卵后很快也会死亡。原来，有些雌性动物产卵的数量是惊人的，就是在这种惊人的繁殖过程中，雌性动物需要将所有的能量都消耗在生产下一代的工作上，并最终耗尽体内营养，迅速死亡。有些动物的后代，甚至要靠吃母亲的身体才能存活，比如刚孵化出来的小马哈鱼还不能觅食，靠吃死亡后的母体长大，马哈鱼的母体保证了子女出生时有充足的食物。这样的例子还很多，热带地区的大多数蝴蝶寿命较短，一般为10至15天，雌蝶产完卵或还有少量卵未产就会死亡，雄蝶未经交配可活20－30天，完成交配任务后的雄蝶寿命较短，有的只有2至3天。还有一种：蝎子，小蝎子得把母蝎子吃掉获得营养。所以，这是一种被动式的产子后死去。人类也会表现出这样一种现象，很多父母会催着子女结婚生子，不孝有三，无后为大，这是基因在作祟。因为基因本性自私，它的目的就是一代一代不断复制，然后长存下去。所以父母会在基因的控制下，表现出传承后代的意愿和行为，而且希望自己的后代也这样。母性也与自私的基因有关，因为基因要存活、复制、再存活，所以父母要好好照顾幼仔直至他成年，甚至损害自己的健康也要孩子健康活下去，以便自己的基因能传下去。
3、新陈代谢
基因需要发展更新，从低级走向高级。以“坏”基因作为牺牲品，“好”基因的数量变得越来越庞大，并长期延续。因此，生物体登上了演化的舞台。基因是生命体细胞的最小组成单位，它是脆弱的，任何结构的破坏，直接影响从细胞、到组织、到器官的表达。由自身代谢和外界环境引起的DNA损伤的不断积累会使基因从有序到无序，影响了基因的生存和繁殖，基因自私，便会毫不留情的抛弃这个宿主，这是导致生物体衰老病亡的根本原因。
基因的本质—自私性
为了保证基因在遗传过程中不“失真”和进行发展，基因在自己的两端设立了端粒，控制基因的分裂次数。端粒是染色体末端的一段DNA序列。由于DNA复制方法受限，每复制一次，端粒都会减短。端粒在细胞内起到调控细胞生命周期的作用，逐渐变短造成细胞衰老，最后达到生物体死亡。
早在1961年，美国宾州费城维斯塔研究所的解剖学家伦纳德 · 海弗利克就发现，正常细胞分裂的次数都是有一定限度的，此即“海弗利克极限”。不同物种的细胞分裂次数不同，其海弗利克极限也各异。例如，小鼠一般存活3年，其海弗利克极限为15次。鸡可以存活12年，其海弗利克极限是25次。加拉帕斯龟能活175岁，其海弗利克极限是110次。人体细胞的海弗利克极限是40-60次，平均为50次左右，分裂的周期大约是2.4年左右∕次，照此计算，人的寿命应为120岁左右。人，从出生来到这个世界上，无论你的人生是多么辉煌灿烂，抑或是穷困潦倒的过完了一辈子，最后都会经历一件事，那就是死亡，这一切都是由基因决定的。

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