? ? ? 要想獲取有用的新思想以保持DNA序列的活力,或者調整學習速度以更準確地反映現(xiàn)有信息是否有誤,方法不止基因突變、性繁殖和死亡三種。
簡單的有機體可以利用很多方法使自身更好地生存與繁衍,其中最簡單的方法就是將一段基因編碼移到其他地方。畢竟,如果大部分編碼能反映有用信息(很可能這些編碼已經(jīng)制造出了一個功能性蛋白質),那么它們轉移到另一基因組就能夠創(chuàng)造出更有利的蛋白質。這種方法比基因字母一個一個艱難地改變排列更有效,可以很快產(chǎn)生有用的思想。當然這種編碼移動也可能導致災難性的后果,但也有可能向有利革新的正確方向發(fā)展,如果成功,就向革新前進了一大步。
混合DNA編碼信息的方式很多。轉座子(transposons),或稱作跳躍基因,是一整段基因編碼,可以在基因組內從一個地方跳轉到另一個地方。
跳躍基因的來源與行為都很神奇。有些跳躍基因可能是存在于一個生命體內的另一種生命形式,在結構密集、雙股纏繞的DNA鏈上可能會出現(xiàn)某些有利于生存和繁衍的基因。就像一個有機體經(jīng)過幾代的演化摸索得到能夠更好反映環(huán)境的“信念”,這些跳躍的DNA編碼片段也是經(jīng)過演化形成的,由一系列的DNA字符組成。如果這些跳躍基因產(chǎn)生致命錯誤,影響宿主(即有機體)的功能,它們就會被淘汰;如果它們能對有機體產(chǎn)生任何有利影響,那么它們存活下來的機會就很大。
在這些可能會被理查德·道金斯(Richard Dawkins)稱為“微型復制機器”的跳躍基因中,有大部分是病毒入侵的殘存物。如果這些跳躍基因真能形成某一生命形式,那么病毒很可能就是地球上最成功的有機體。病毒的數(shù)量超過所有有機體的數(shù)量總和,很可能在生命體產(chǎn)生的時候病毒就存在了。病毒只有在進入宿主細胞內才能進行復制,也正是因為這個原因,一般不將病毒歸入有機體范圍。人類與細菌的關系是矛盾的:雖然我們知道有些細菌是有害的,甚至有致命危險,但是我們的消化系統(tǒng)卻需要細菌幫助消化食物。事實上,在我們每一個細胞中都存在的線粒體就起源于一種入侵的細菌(線粒體能為細胞活動提供能量)。而我們與病毒的關系則不同,我們討厭病毒,因為病毒只會使我們生病。但也許我們不應該草率下結論,病毒也可能對我們有利。

病毒雖然形體比細菌還要小,但種類繁多,是地球上最有創(chuàng)造力的復制機器。病毒適應性很強,以流感病毒為例,我們每年都要受流感病毒感染。而細菌(病毒的近親,比病毒單調,但結構比病毒穩(wěn)定)要花幾十年時間才能產(chǎn)生抗生素抗性。流感病毒每年都發(fā)生變異,變得越來越危險,能更有效地感染我們。從某種意義上說,流感病毒特別聰明,特別有創(chuàng)造力,但這僅僅是因為流感病毒基于RNA的基因組極不穩(wěn)定的原因。由于變異以及被感染者產(chǎn)生免疫力,流感病毒原先的基因組不再發(fā)揮作用。而有著新基因組的流感病毒又能夠感染我們,效果與一種新病毒一樣。
關于侵入有機體內的病毒有兩點要補充說明。從一個角度看,病毒只是利用新發(fā)現(xiàn)的信息,找到一個更理想的宿主。但從單個基因及其面對的進化壓力的角度來看,結論會稍有不同。如果這一單個基因確實能反映有用的信息,而它很可能被一堆糟糕的“想法”包圍著,攜帶它的病毒也馬上要消亡了。此時,如果這個病毒變成一個新的混合的生命形式,如變成一個細菌DNA編碼的片斷,這一變化很可能使這個的基因存活下來,其有用的“想法”也得以保存下來。
反過來說,作為宿主的有機體沒必要強烈抵制這一可能含有有用基因信息的病毒,因為如果碰上惡劣的環(huán)境,某一兩個基因可能會使有機體存活下來。這種DNA信息的種間轉移為有機體進行實質性的革新提供了可能,產(chǎn)生新的信息使有機體在艱難動蕩的環(huán)境中存活下來。
越來越多的證據(jù)表明,這種DNA的變動和轉移是一種常見過程,發(fā)生在包括人類在內的所有物種身上,是成功進化的關鍵。其他種間基因替換是吸收新的基因信息的一種有效而危險的方式,到目前為止,進化革新最主要的來源是病毒。
在細菌體內經(jīng)常發(fā)生病毒的DNA編碼導入,而人類基因組也充滿了病毒殘余物(人類有50%的基因組由原始病毒殘余物組成)。但是一些病毒入侵對我們極為有利,可以將其他物種的有用信息轉移到我們體內,或者重組我們的DNA編碼而產(chǎn)生新特性,比如早期哺乳動物的胎盤的形成就與病毒殘余物有關。
基因混合發(fā)生在相似物種間,或由于病毒入侵產(chǎn)生。由此可推想,生命體的DNA編碼之所以具有普遍性,原因之一是DNA能夠促進不同來源的新基因信息的導入。如果真是這樣,那么我們會發(fā)現(xiàn),盡管外部世界的斗爭從不間斷,而且很殘酷,但整個生物圈為了優(yōu)化內在的基于DNA的“想法”而進行奇怪的合作。
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