生物间相关联的证据-人类进化简史

时间:2023-12-04 19:49:03

生物间相关联的证据

人们常用树来进行比喻。在基督教等宗教中,“存在巨链”有时用树来表示。现代人类位于树梢,其他现存动物在树上的高度与其所处级别的复杂性相对应。但是,在当代生命科学中,生命树并不是一个比喻,而是确实被应用在研究中。在现代生命系统树中,特定生命群体在树上分枝占比的大小反映了分类单元的数目,分枝的模式反映了科学家们所认为的动植物间相互关联的方式。

生物间相关联的证据-人类进化简史

在19世纪末当基于科学研究的生命系统树最初创立时,两种动物关系的远近还必须采用形态学证据来评定。这些证据可以通过肉眼或常规的显微镜观察获龋科学家们假设生物体间结构相似的部分越多,在系统树上的分枝就越接近。在20世纪前半段,生物化学的发展表明,科学家除了利用传统的形态学证据之外,还可以利用分子的物理特征来确定生物间的亲缘关系。从红细胞表面和血浆里发现的蛋白质分子被用于通过生物化学信息来鉴定亲缘关系的最早尝试中。上述两方面的证据都强调,现代人类和黑猩猩的亲缘关系最为接近。

蛋白质是构成糖类和脂肪等分子进而构成人体组织的基础,而组织又构成了如肌肉、神经、骨骼和牙齿等人体器官。1953年,在罗莎琳德·富兰克林(Rosalind Franklin)的帮助下,詹姆斯·沃森(James Watson)和弗朗西斯·克里克(Francis Crick)发现,蛋白质的特性是由DNA(脱氧核糖核酸的缩写)分子决定的。科学家已经弄清楚,父辈遗传给子孙的DNA中含有的密码指令,即遗传密码,在很大程度上决定了子孙身体的形态。分子生物学的发展表明,科学家在确定生物间的关系时,可以不再采用传统的生物学形态比较或蛋白质分子形态比较的方式,而是通过对决定蛋白质结构和形态的DNA进行比较的方式。

当最初的传统解剖学,其后的蛋白质分子形态以及再后来的DNA螺旋结构(DNA比较方法下文详述)越来越多地被应用在生命系统树上生物间的比较时,显而易见的是,具有相似解剖结构的动物种类,也具有相似的分子结构和遗传密码。研究人员还发现,即使昆虫的翼和猿猴手臂的形态完全不同,但它们发育过程中的基本遗传密码是相同的。这些发现也为所有的生物都能通过生命系统树连接起来的理论提供了又一令人信服的证据。对这种关联性的解释唯一能经受住科学检验的就是进化论;而唯一能经得住科学检验的进化机制就是自然选择。