首页  »  科学  »  待解之谜

挑战达尔文:微生物也是进化的主角?

挑战达尔文:微生物也是进化的主角?

2013-03-19 15:07:28

  英国牛津大学研究群体演化的安迪·加德纳就是反对者之一。他说:“我想说,大部分演化生物学家都会同意,(宿主与微生物之间)肯定存在大量合作,但它们之间也有冲突,微生物有时也会对宿主做一些不利的事情,因此我不太倾向于把它们纳入一个整合的生物体。”

  对此持怀疑态度的人们还有另外一条理由——这是早已被证明的“错误”结论。19世纪初,让·巴蒂斯特·拉马克曾提出一套演化理论,认为生物能够把有生之年里获得的适应性特征传给后代。尽管达尔文也有过类似想法,但随着现代遗传学的发展,这样的观点已经被推翻了。

  但罗森伯格坚持:动物有时候能够把后天获得的特征遗传下去,这个过程是可以用实验来验证的。罗森伯格与学生尝试重复了一项前人的实验——改变果蝇的饮食,观察其后代是否会改变择偶标准。他们发现,两代之后,以糖浆为食的果蝇不再与以淀粉为食的果蝇交配。但使用“利福平”杀死果蝇的细菌后,“淀粉果蝇”与“糖浆果蝇”又交配在了一起。这或许说明,微生物对宿主的繁殖和择偶非常重要。

  尽管自然选择解释了物种如何随时间变化,但对解释新物种最初如何产生这个问题却束手无策。达尔文在《物种起源》中也没有讲清楚这个问题。

  一般而言,生物学家把一群能够相互交配产生后代的相似生物定义为一个物种。这样也意味着,任何能够阻止生物种群交配的因素,都有可能导致新物种的形成,例如一条山脉的崛起;一座岛屿同大陆的分离;择偶偏好的改变;某种基因突变导致两个品种杂交产下的后代无法存活……尽管这其中的大多数细节都还存在大量争议,但如果饮食变化导致肠道细菌的改变,进而影响了果蝇择偶的偏好,那么从理论上讲,这就有可能导致一个物种一分为二——出现新的物种。

  这种情况还有待证明。美国斯沃斯莫尔学院的演化生物学家斯科特·吉尔伯特就对此提出了质疑,“我认为我们还没有任何证据能够证明,确实有物种由于微生物而形成”,“我还得不出那样的结论”,“我只能说,共生生物有能力提供可以被自然选择的多样性。”美国芝加哥大学的演化生物学家杰瑞·科因非常赞同斯科特·吉尔伯特的观点,“我几乎找不到任何内共生菌导致物种形成的例子,却能列出一大堆生物基因改变产生新物种的例证。”

  美国纽约宾汉顿大学研究群体选择的戴维·斯隆·威尔逊也认为,就算真的证明共生微生物在新物种的形成过程中起着重要作用,那也不一定就支持把生物看成是“拥有全基因组的超有机体”这一观点——物种形成可能只是微生物操纵宿主而带来的副产物,并不是微生物和宿主为了共同利益一起演化的结果。

  对于这些质疑,罗森伯格的回应是:“话说得没错,但我们的研究才刚刚开始。”罗森伯格认为现在甚至不知道大多数动物身上都有哪些微生物,更不用说理解它们在进化中所起的作用了。“我们以往倾向于把微生物与核基因分开对待,但我认为现在的一些研究证明微生物与核基因组同样重要。”波登斯坦说,“至少目前来看,复杂生命的‘共生’概念,还会在基础生物学和生物医学领域长久地存在下去。”

  • 相关阅读
  • “宇宙冰”或将有助于解释生命起源

      据物理学家组织网站报道,美国戈达德空间飞行中心下属的宇宙冰实验室制成了一些具有奇异性质的冰。这些冰并非人们日常生活中所看到的冰雪物质,合成这种特殊形态的冰需要极端的低温和极低的气压。这种情况在地球...

    时间:03-20
  • 未来我们将喝什么样的水?

      口干舌燥就舀井水淋漓畅饮,夏日炎热便跳入山泉嬉戏玩耍。记忆中的水之清洁令人神往。而如今,过滤器、净水壶、桶装水、瓶装水齐齐上阵,却仍难以令人安心。新污染物不断出现、污水排放源头难绝、浪费用水现象比...

    时间:03-19
  • 走进孙家洞:“栾川人”的待解之谜

      作为华夏文明的重要发源地,中原地区什么时候开始有古人类?这一直是国内古人类学家争论的热点话题之一。  2012年9月,考古工作者在栾川县伊河南岸孙家洞发现6颗古人类牙齿化石。当年10月,这里发现的古人...

    时间:03-18
免责声明:本网对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。 本网站转载图片、文字之类版权申明,本网站无法鉴别所上传图片或文字的知识版权,如果侵犯,请及时通知我们,本网站将在第一时间及时删除。