生命大爆炸的寒武记物种大爆炸的分子生物学解释
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发布时间：2023-08-05 02:53
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时间：2024-12-04 11:32
寒武记(Cambrian period)物种大爆炸是指生物的形态，种类在寒武记这个短短的时期内发生了飞跃性的变化。从化石的证据来看，在寒武记之前，生命基本上是以单细胞的形式存在，但是到了寒武记时，生命突然由单细胞进化到多细胞形式，并且出现了数目巨大的不同物种。这些物种具有了复杂，多样的身体行态。
寒武记(Cambrian period)物种大爆炸一说来源于这个时期的化石证据。近年来，在加拿大，Greeland,Siberia 和中国发现了许多寒武记时期的化石，这些化石中的生命形式丰富多样。特别是在中国昆明澄江发现的上寒武记化石中，各种生物的形态保存完好，栩栩如生，受到了各国科学家的极大重视。
寒武记(Cambrian period)物种大爆炸的发现使得达尔文的进化论受到广泛的挑战。因为按达尔文的理论，物种是通过渐进变化进化而来。但是，寒武记(Cambrian period)物种大爆炸却是突然的，仿佛数万的物种在一夜之间就产生了。当然，很多进化生物学家认为寒武记(Cambrian period)物种大爆炸之前的化石因为某种原因缺失了。因此，很多科学家致力于寻找缺失的化石，但到目前为止，仍无所获。
这样，寒武记(Cambrian period)物种大爆炸被广泛用于证明生命的神创理论。因为现在的分子生物学理论不能很好解释这一现象。这些辩论也在网上如火如荼地展开。
不过，近来的一个重要的实验发现可能为寒武记(Cambrian period)物种大爆炸提供分子生物学解释。这一发现发表于去年十一月的《自然》杂志上。这一重要的贡献是由芝加哥大学的Lindquist教授和Rutherford博士共同完成的。Lindquist教授是美国科学院院士，曾担任过美国遗传学会秘书长。她在遗传学，分子生物学方面都有非常卓越的贡献。主要的贡献包括热休克蛋白(Heat-shock protein)的发现，Yeast Prion的发现以及其对遗传因素的影响。
在这篇《自然》杂志的文章中，他们用果蝇(Fruit Fly)为材料，发现如果热休克蛋白90(Hsp90)的功能正常，则就算果蝇的DNA发生了许多突变，也不会影响果蝇的外观形态。换言之，正常功能的Hsp90能使得在不影响其生存能力的情况下，果蝇群体能积累很多的突变，并且这些突变在稳定的环境条件下不显现。但是，一旦Hsp90的功能或表达水平受到影响时，比如出现极端的环境条件，用药物抑制Hsp90的正常功能时，已经存在于果蝇群体中的一些与形态有关的DNA突变就会表现出来，并造成其体形与上一带不同。而且经过几代后，就是恢复Hsp90的正常功能，这些不同也能遗传下去。
这一现象的分子机制是因为Hsp90能够稳定参与信号传递，细胞循环的蛋白质分子构象，使得他们不在体内被分解。同时，也使得发生在这些蛋白质上的突变不影响其功能。也就是说，Hsp90类蛋白的重要功能之一是使一个种群能积累很多DNA突变，而且不会一下就表现在形态上。这些突变要等到环境条件发生很大的变化时，才爆炸性地表现出来，在很短的时间内演化出形态各异的许多物种，正象寒武记(Cambrian period)物种大爆炸那样的过程。
因此，这一重要的结果为物种的突然进化提供了可能的分子机制，说明寒武记(Cambrian period)物种大爆炸这一现象也能在分子生物学的水平得到解释。另外，这一发现也为获得性遗传现象提供了可能的分子机制。这一发现也许能帮助人们理解社会，一个有竞争力的社会应该是一个容忍，促进很多观点产生的社会。这样的社会在遇到新的挑战时才有可能迅速产生合适的对策。
