未解之谜

生命的形状,是如何长成的

字号+ 作者:风水奇闻吧 来源:http://www.fs14.cn 2021-01-07 14:04 我要评论( )

每个复杂的生命体,最初都始于单独一个细胞。 是什么令这个细胞不断分裂之后,成长为形态各异的动植物? 一切都从一个单独的细胞开始。从树木到水母再到人类,各

生命的形状,是如何长成的

每个复杂的生命体,最初都始于单独一个细胞。

是什么令这个细胞不断分裂之后,成长为形态各异的动植物?

一切都从一个单独的细胞开始。从树木到水母再到人类,各种令人眼花缭乱的形状和结构,都能从这一个细胞发育出来。我们对这种过程熟视无睹,觉得理所当然,完全没想到这有多么不同寻常。

  那么,生物体到底是怎么把外在形态呈现出来的呢?一个答案说,这都记录在DNA里。通过研究一些奇特的变异现象,比如苍蝇在应该长触角的地方长了腿,生物学家已经确定出了发育过程中涉及到的许多基因。

  然而实际上,我们像是一群孩子弄到了一艘外星飞船,东按按西摸摸,成功摸索出了各个开关的用途。我们也许能把飞船开起来,对它的原理却一点也不懂。如果飞船坏了,想要修理或是重新建造一艘,我们肯定不会。

  同样,虽然对于哪个基因控制生长我们了解得不少,对于这些指令如何通向最后的形态,却知之不多。细胞或是分子到底做了些什么,才让生命体的外形发生了变化?这仍然是个巨大的谜题,也许是生物学中最大的一个。

  不过,借助新工具的帮助,我们已经窥到了一点门径。而且这项工作拥有无限的可能性。比如,我们对器官形成过程了解得越深入,对其进行修复或是替换就越容易。最终,我们也许能够创造出一些动物或是植物,具有自然界中不曾发现过的形态。

  虽然自古以来,亚里士多德之类的思想家就已经思考过发育之谜,但是,直到上个世纪后半叶,生物学家才开始着手对付这个难题。20世纪60年代,生物学家路易斯·沃伯特(Lewis Wolpert)阐述了一种设想,即复杂的形体规划能够通过胚胎中简单的化学物质浓度梯度而建立。这种化学物质叫做形态发生素。不同的基因在不同的位置激活,依据便是其所处环境中的形态发生素含量。

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