化学指导进化,理论理论


作者:Anil Ananthaswamy两位欧洲化学家正在挑战一种对于随机进化的持久隐喻,一种无法模仿或设计的盲人制表师他们说制表师可能已经失明,但受到环境化学变化的引导和约束,带来许多不可避免的结果盲人制表师的比喻一直受到牛津大学理查德道金斯的支持但同样在牛津大学的Robert Williams和葡萄牙里斯本技术大学的JoäoJoséR.FraústodaSilva表示,进化不是严格随机的他们声称,地球化学已经迫使生命沿着从单细胞生物到植物和动物的可预测的进展发展威廉姆斯和达席尔瓦以最初的生命形式为起点,这些生命形式由单个隔室或囊泡组成,包围产生RNA,DNA和蛋白质等聚合物的细胞质威廉姆斯说,这种细胞质部分地受到原始海洋和大气形成的减少化学作用的影响,并且几乎没有变化由于这些原始细胞或原核生物从水中提取氢,它们释放氧气,使环境更加氧化氨变成氮气,金属从硫化物中释放出来,非金属硫化物变成硫酸盐这些变化迫使原核生物适应使用氧化元素,并且它们通过固氮,利用氧气和发展光合作用进化而来但是这些氧化元素也会破坏细胞质中的还原化学物质威廉姆斯说,为了保护,只有一个选择:隔离内部隔间内的元素这产生了真核生物 - 具有细胞核和其他细胞器的单细胞生物弗吉尼亚州费尔法克斯市乔治梅森大学生命系统热力学专家哈罗德莫罗维茨说,这些想法非常令人兴奋 “这是生物学中正在进行的一场安静的范式革命的一部分,其中达尔文主义的激进随机性正在被更加科学的法律规范的生命出现所取代”根据威廉姆斯和达席尔瓦的说法,真核生物也必须发展出一种方式在他们的各种细胞器之间进行交流周围的原材料决定了如何做到这一点钙离子会经常渗入细胞,通过与细胞结合而沉淀DNA因此细胞通过再次泵出离子来响应真核生物进化成使用这种钙流来传递内部和外部膜的信息同样,以前作为有毒物质排出的钠离子成为神经细胞通讯的基础生命继续对地球的氧化环境作出反应过氧化氢产生木质素 - 一种富含氧的聚合物,是木材的主要成分真核生物使用从硫化铜中氧化的铜来交联蛋白质,如胶原蛋白和几丁质,这有助于将神经和肌肉细胞固定到位适用于多细胞结构的这种材料的进化为植物和动物铺平了道路不是每个人都相信加州大学圣克鲁兹分校的进化生物学家David Deamer说,进化遵循不可避免的进展的说法应该是合格的:“必然性取决于生命起源和含氧光合作用”他同意生命起源于囊泡,但他说氧化化学不能解释从原核生物到人类的一切威廉姆斯承认他们的理论有局限性例如,他同意道金斯的论证是正确的,因为偶然事件推动了物种的发展但他不相信随机事件会推动整体进化 “随着生命的抛弃将成为推动其发展的下一步的因素”然而,新墨西哥圣达菲研究所的进化论理论家大卫克拉考尔说,威廉姆斯和达席尔瓦只是列出了与之相符的化学过程每个进化过渡,都不能证明化学过程导致过渡但威廉姆斯表示,环境变化必须先行,因为它们的发生速度要快于生物系统的变化期刊参考:理论生物学期刊(第220卷,第323页)更多关于这些主题的信息:
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