要想彻底了解北极熊和棕熊的关系,我们需要跟随着科学家,回溯到遥远的过去...
在过去大约200万年里,地球一直处于“第四纪冰期”(结束于1--2万年前)。
200万年间的大部分时期,气候寒冷而干燥。
北极冰盖向南延伸比今天更远,范围更大。
在这漫长而寒冷的冰川期,冬季海水结冰,从北极一直延伸至今日洛杉矶所在的位置...
一只游荡在冰冻荒原的古棕熊
一只大棕熊游荡在冰冻的爱尔兰荒原。
可能看起来,这像一只普通的熊,但某些不同寻常的变化,正在这只母熊的体内发生。
某种催生新物种的变化。
要观察这种变化,我们需要降低到更小的比例范围,达到细胞级别,这样才能探究熊的生殖系统。
要想知道其中一个卵子里正在发生什么,我们必须变得更小。
缩小到分子级别...
“小宇宙”
看见那些圆形小家伙了吗?正在沿着“横梁”跳动前行。
它们是一种蛋白质,叫做驱动蛋白。
这些驱动蛋白是“搬运工”, 忙着在细胞间移动“货物”。
然而,这些微小的“生物” -- 以及像它们一样的“生物” -- 是每个活细胞的一部分,包括我们体内的细胞。
如果生命体也有圣殿,那么它就在细胞核里,包含着我们的DNA...我们遗传密码的古老经文。
它是用一种所有生命都能读懂的语言写成的。
DNA是一种分子,形状像长而盘绕的梯子,或叫作“双螺旋结构”。
梯子的横档是由4种不同的小分子组成的。
这些就是基因字母表中的字母。
这些字母的特定排列组合,拼写出针对所有生命体的指令,告诉它们如何生长,移动,消化,感知环境,愈合, 繁殖...
DNA 双螺旋就是一台分子机器,有大约1000亿个称为“原子”的部件。
DNA的单个分子中有众多的原子,犹如一个典型星系中的繁星数量。
同样的,其他动物以及所有生物也是如此。
每个生命,就是一个小宇宙...
DNA 在复制自身
DNA信息在细胞与细胞之间,以及一代接一代的传递中,被极其谨慎地复制着。
一个新的DNA分子的诞生,开始于一个解链蛋白将双螺旋的两条链分开,把横档拆开。
细胞核的液体中,遗传密码的“分子字母”自由地游动。
双螺旋的每一条链都复制着分开的另一条链的,就产生两个完全相同的DNA分子。
这就是生命如何繁殖基因并将其代代相传。
当一个活细胞分裂为两个时,每个细胞都会带有一个完整的DNA副本。
一种特定校对功能的蛋白质,确保只有正确的“字母”被接受,DNA被准确地复制。
失误发生了
但没有什么是完美的。
偶尔,一个校对错误溜过,在遗传指令中就产生了微小的随机变化。
变异发生在这只熊的卵细胞中。
如此微小的随机事件,也能在更大的层面产生影响。
变异改变了控制皮毛颜色的基因。
它会影响熊的后代皮毛中深色素的产生。
大多数变异是无害的。
有些则是致命的。
但是有一些,纯粹是偶然的,可以使某个生物获得一个关键的竞争优势...
两只熊宝宝
1年过去了。
这只熊现在是母亲了。
作为变异的结果,她的两只熊宝宝中的一只生来就是白色的皮毛。
当幼崽长大可以自己外出冒险时,哪只熊更有可能悄悄接近毫无防备的猎物?
棕色的皮毛与雪反差明显,很远就能被察觉,而白色则相反...
...
冰雪环境的选择
白熊繁衍兴旺,并将其特有的一组基因遗传下去。
这种情况一再发生。
随着后代的繁衍,白色皮毛的基因散播遍及了整个北极熊种群。
深色皮毛的基因在(特定区域的)生存竞争中失去了优势。
突变是完全随机的,而且随时都在发生。
但环境会奖励那些对生存有利的突变。
它自然地选择更适合生存的生物。
这种选择并非是随机的。
两个种群的熊分开了,经过数千年,进化出了其他分别的特征。
它们变成了不同的物种。
这就是查尔斯-达尔文所说的 “物种起源”。
单个的熊不会进化,熊的种群在世代繁衍中进化。
如果由于全球变暖,北极的冰继续逐渐减少,北极熊可能会灭绝。
它们将被棕熊取代,棕熊能更好地适应现在冰融后的环境。
这是一个不同于狗的故事。
没有饲养者引导这些变化。
而是环境本身选择了它们。
1859年,达尔文首次提出了证据,支持这个理论 -- 自然选择的进化,科学史上最具颠覆性的观念。
编译:E闻天下
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