你不知道的達(dá)爾文和孟德爾(下)|
孟德爾。圖片來源:wiki
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這期,主播陽燕接著為你講述你不知道的達(dá)爾文和孟德爾。假設(shè)我們在當(dāng)時(shí)看到孟德爾和達(dá)爾文的理論及其證據(jù),一般并不能簡單地?cái)喽ㄕl對誰錯(cuò)。孟德爾的理論比較嚴(yán)謹(jǐn),但他的高度選擇可能是優(yōu)點(diǎn),也恐怕導(dǎo)致其理論不具有普遍意義。而達(dá)爾文的遺傳理論,解釋現(xiàn)象較多,但怕是眉毛胡子一把抓。
在現(xiàn)在和未來做研究時(shí),這樣的問題,同樣存在,只是一般來說,當(dāng)局者迷,到以后才會恍然大悟。
文本 | 饒毅
音頻 | 陽燕
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你不知道的達(dá)爾文和孟德爾(下)
孟德爾只研究代間遺傳,不考慮其他現(xiàn)象。而且他仔細(xì)選擇了實(shí)驗(yàn)對象,還選擇了觀察的性狀。他明確說只研究子代一定相同于父本、或者母本的那些性狀,而他知道有些性狀,子代既不同于父本、也不同于母本,或者介于兩者之間。這樣,他得出的結(jié)果很干凈,而他的理論很好地解釋了他的結(jié)果。
1866年和1868年,兩個(gè)理論發(fā)表后,很可能沒有人在他們兩人都活著的時(shí)候,同時(shí)知道兩個(gè)理論。
假設(shè)我們在當(dāng)時(shí)看到孟德爾和達(dá)爾文的理論及其證據(jù),一般并不能很簡單地?cái)喽ㄕl對。孟德爾的理論比較嚴(yán)謹(jǐn),但他高度選擇可能是優(yōu)點(diǎn),也恐怕導(dǎo)致理論不具有普遍意義。達(dá)爾文的遺傳理論,解釋現(xiàn)象較多,但怕是眉毛胡子一把抓。
在現(xiàn)在和未來做研究時(shí),這樣的問題,同樣存在,只是一般來說,當(dāng)局者迷,到以后才會恍然大悟。
如果在研究的早期,正確的選擇范圍和對象,可能是科學(xué)洞察力的關(guān)鍵之一。
達(dá)爾文當(dāng)時(shí)認(rèn)為體細(xì)胞的性狀可以影響生殖細(xì)胞的遺傳組成。后來德國生物學(xué)家魏思曼(August F. L. Weismann,1834-1914)提出germ plasma(種質(zhì))學(xué)說,種質(zhì)只存在于生殖細(xì)胞中由親代傳給后代,生殖細(xì)胞可以產(chǎn)生體細(xì)胞,而體細(xì)胞不能產(chǎn)生生殖細(xì)胞,種質(zhì)不受體細(xì)胞和環(huán)境影響而改變,完全摒棄了拉馬克主義的基礎(chǔ)。
魏斯曼的實(shí)驗(yàn)很簡單:他把小鼠的尾巴切掉,然后讓他們生子鼠,他觀察了5代,901只老鼠,沒有一個(gè)后代的尾巴短了。反對魏斯曼的人會說5代不夠,要更多代(而且可以無限代)的重復(fù)才能證明。但是實(shí)際上一般民間傳說都是外界對一代動物影響(比如剪斷貓尾巴)就遺傳到下一代,所以,雖然5代實(shí)驗(yàn)不能代替幾十代、幾百代,這個(gè)結(jié)果還是完全否定了此前民間和學(xué)界不負(fù)責(zé)任的各種傳說,也摧毀了獲得性遺傳的基礎(chǔ)。
魏斯曼還用了人群的社會習(xí)俗作為例子:中國婦女裹腳多代并沒有導(dǎo)致中國人小腳,而當(dāng)時(shí)得代代繼續(xù)裹才行;猶太兒童切割包皮沒有導(dǎo)致猶太人天生無包皮,而得每代都環(huán)切才行。
如果從一般遺傳性狀上看來,以后的經(jīng)驗(yàn)也都證明種質(zhì)隔離的正確性。
但是,魏斯曼的實(shí)驗(yàn)很簡單,而做結(jié)論時(shí),不僅普遍化而且層次上升了。也就是說,其結(jié)論超出了其實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
比如,性狀不能獲得性遺傳,并不能否定體細(xì)胞有可能影響性細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)。我們現(xiàn)在重新思考,可能還有問題。在基因概念一再變化的情況下,遺傳不一定要用性狀來看,而可以用分子來看,比如DNA、RNA、甚至蛋白質(zhì)和其他分子或亞細(xì)胞器。
那么,我們是否可以重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),研究體細(xì)胞對于生殖細(xì)胞能否發(fā)生能夠遺傳的改變?目前熱門的表觀遺傳學(xué),對此有何意義?還是有其他更值得探討的?
(責(zé)任編輯 葉水送)
陽燕,中國國際廣播電臺主持人,一級播音員。熱愛科學(xué),擅長講述。希望在聲音的世界里,和您共享科學(xué)與智趣人生。