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线粒体:从细菌到生命的发动机


http://www.sciencehuman.com   科学人  网站 2010-08-24

 

  据《每日科学》8月17日报道, 美国莱斯大学研究发现:“夏娃”生活于20万年以前。

  不要惊讶,该“夏娃”只不过是国外一些科学家提出的一个现代人类起源理论,被称为“夏娃”理论。上世纪80年代,美国加州大学伯克莱分校的威尔逊遗传小组发现:全人类的线粒体DNA基本相同,差异很少,而线粒体DNA又是严格的母系遗传。因此,他们推测,现代世界各种族居民的线粒体DNA最终都是从一个共同的女性祖先那儿遗传下来的。他们还推测:现代人类的线粒体DNA均来自非洲的一位女性,她是人类各种族的共同祖先。

  尽管“夏娃”理论在科学界仍曾争议,但毫无疑问的是:线粒体,这个微小的细胞器,正通过控制机体的能量来控制着生命的新陈代谢。但谁又知道,线粒体,原只不过是寄生于人体的细菌而已。

  无论在形态、化学组成、物理性质,还是活动状态、遗传体系等方面,线粒体都长得很像细菌。因此,在科学界,有一种种被广泛接受的学说——内共生学说,学说认为:原先独立生活的细菌在真核生物的共同祖先中繁殖,形成今天的线粒体。 在这个学说里,线粒体只不过是生命细胞曾经的奴隶。远古时期的某天,某个原始的真核细胞吞噬了一个细菌,这个被吞噬的细菌,逐步进化,形成了今天的线粒体。而且在进化的过程中,这个细菌逐步丧失了独立性,经过许多代的奴役之后,最终变得完全寄人篱下。但在这一过程中,它也将大量遗传信息转移到了细胞里。

  线粒体,这个曾经的奴隶,今天,竟然成为了生命的主宰。它利用氧来燃烧食物,生产我们赖以生存的几乎全部能量,它的存在,生命如同装上了涡轮发动机,蓄势待发,随时可以启动,无论动物还是植物。如果把生命比作汽车,那线粒体就是里面最核心的部件了。

  此外,它还和人体的衰老密切相关,有一种理论叫做“衰老的线粒体理论”。该理论认为,线粒体在利用氧燃烧食物时,如同发动机一样,当密闭不好时,它也会产生“火花”,释放到周围环境之中。这个“火花”就是自由基,自由基会损害线粒体本身,以及周围的其他细胞器,甚至是位于细胞核中的基因。 线粒体发动机转动如此频繁,以至于我们细胞里的基因每天要受到1万至10万次“火花”的攻击,这些攻击会损伤物种的DNA,尽管大部分的损伤会得到及时修复,但偶尔也会产生无法逆转的变异,这些变异会在一生中累积起来,使物种产生病变、过早的发生衰老。

    [科技日报]

 

 

 

 

   

 

 

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