中,中國人很保守,拍攝團隊居然在八大胡同都找不到願意出鏡的演員,最後到了新收的日本九州島上才找到,頗費周折。
五個紀錄片的閒聊式節目,似是很偶然地說到達爾文研究所的基因研究專案。化石這種東西嘛,不是專家的話,很難從中看出什麼名堂來,當物種的研究來到分子生物學時代之後,又有了一個很重要的發現。
分子生物學的科學家們發現了進化的直接動力——基因突變的規律。基因透過把自己表達成蛋白質而成為生命,在此過程中,蛋白質的分子構成每一代都有些微的不同,但其功能仍然是一樣的,這種過程的專業術語叫“同義置換”。
蛋白質的同義置換在分子生物學層面上顯然是因為dna的鹼基對發生了同義置換,事實證明dna確實也是在一代又一代地發生這種過程。為什麼會這樣呢?原來,生物要保證自己有一定的基因突變率,會突變的生物才更有生存能力。
每一代都發生的分子級別分化就是生物保證後代有一定突變機率的好法子。我們可以拿細菌來做例子。為什麼細菌在抗細菌藥的作用下很快就能表現出抗藥性?當然是因為它的後代擅長突變,這是細菌這種原始的生存能力。試想它們沒有一代又一代的同義置換,是不是很容易被抗細藥所消滅?
細菌的天敵所產生的天然的抗細菌藥就是對付沒有突變能力的細菌的大殺器。這種擅長突變的能力存在於所有的生物中,從原始的生命到高階的,包括我們人類。
透過對一些蛋白質的考察,科學家們發現這種同義置換的速率大致是恆定的,也就是說,一個基因發生突變的時間是有數的。把大量的基因突變綜合起來考察,又發現它們發生的時間的速率是大致恆定的。科學家把這種時鐘稱為“分子鐘”。
分子鐘的發現讓達爾文很激動,因為它意味著理論上可以透過分子鐘來把生物進化的樹畫出來,跟化石證據相對比。當下達爾文研究所正在大力研究的課題就是用分子鐘來重繪進化樹。
達爾文對著拍攝的鏡頭說,從目前的進展來看,成果豐碩,分子鐘之進化樹基本與化石證據吻合。
談到這裡,唐寧接過話頭來說:“分子鐘還有一個有趣的應用場景,我給大家舉個例子。”
把大家的注意力吸引過來之後,科學先知不負盛名,開始講這個應用:“我先提出一個問題請大家思考一下:我們人類是什麼時候穿上衣服的?”
大家都在動腦筋,達爾文說:“剛開始的時候人類肯定只能使用獸皮來做衣服,經過幾萬年,這些衣服早就爛了,所以在化石中根本找不到這樣的證據。”
好戲來了:“有辦法。跟分子鐘有關。我看到過一些科學家對寄生在人類身上的蝨子的研究。這種討厭的小東西有一個特點,它們分化非常厲害,生活在頭上的頭蝨和生活在衣服上的體蝨。透過觀察它們在頭髮和衣服上的運動可發現,頭蝨無法適應體蝨的生活環境,體蝨無法生活在頭髮上。
更有趣的是人類的體蝨只能生活在人身上,因為它們擅長在衣服上運動,所以人類體蝨跟我們的近親黑猩猩體蝨大不同。黑猩猩體蝨跟人類體蝨應該是同源的,也就是說,他們之間的基因在我們人類穿上衣服的時刻開始發生不斷地變異,最終變成了兩種不同的物種。
透過分子鐘來確定這個時間就能大概知道我們的祖先什麼時候發明衣服的。”
有意思,達爾文:“是嗎?有人做過這方面的研究嗎?”
唐寧:“好像還沒有吧,你要是感興趣可以讓後面的博士生做一做,我覺得沒有問題。”
這個片子拍完之後,還真的有團隊去搞這個課題研究,得出的結論相當靠譜,人類穿上衣服的時間約為7萬2千年前,正好跟人類走出非洲的時間點吻合。