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人类源自幸运:进化不可知不可逆

史蒂芬-杰-古尔德是一位著名进化理论学家,他指出人类和其它有意识状态生命的进化是历史上的偶然事件,如果人类进化历史倒退数百万年,人类的进化将是一个不同的轨迹。目前,美国宾夕法尼亚大学科学家提出研究证据证实古尔德结论是正确的,他们撰写一份研究报告——《分子等级:进化是不可预知和不可逆转的》。

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他们通过模拟蛋白质进化,显示被进化接受的基因突变通常取决于此前的突变,同时被接受的基因突变随着时间越来越难以逆转。该研究小组成员包括:宾夕法尼亚大学生物系乔舒亚-普洛特金、普雷马尔-沙哈和大卫-麦克坎德利什,研究报告发表在近日出版的《美国国家科学院学报》上。


该研究聚焦一种叫做“纯化选择”的进化类型,普洛特金说:“这是一种最简单、非常枯燥的进化类型,纯化选择仅是要求一种微生物依据自己的方式去选择进化。”


研究小组使用argT细菌蛋白质作为一种进化实验模型,argT细菌蛋白具有三维结构,其体型非常小,意味着研究人员能真实地预测一种既定基因突变如何影响蛋白质稳定性。


使用一种计算模型,通过随机引入突变,他们模拟在1000万年里这种蛋白质如何完成进化,如果未出现显著影响蛋白质稳定性则接受它们,如果出现显著影响蛋白质稳定性则拒绝它们。之后研究人员检查有多少对蛋白质出现突变,分析是否已被接受的后者突变蛋白质存在较早的突变现象。


普洛特金指出,这项实验与之前科学家提出的进化理论非常相近,结果显示后期突变取决于较早的突变,证实了偶然性特征。也就是说,被进化接受的突变是偶然发生在之前进化基础之上,并减缓这一效应。


之后研究人员提出一个独特的逆向问题:是否能够逆转之前的突变,并且仍能保持蛋白质的稳定性?他们发现这是不可能的,突变是“根深蒂固”,伴随着时间的推移越来越难以复原。


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