变种人也有价值

突变发生在每个生物体中,有些是破坏性的,有些是中性的,还有一些实际上是可取的。

显示胎生的番茄果实
图1。显示胎生的番茄果实。

我们都听说过单词是有意义的,但单词也有积极或消极的含义,除非你说的是忍者神龟,否则“突变体”通常是消极的。这就是为什么在网上看到很多文章把“变种人”和“食物”联系在一起时感到不安的原因。他们通常会有如图1所示的图片和带有误导性信息的文章。似乎作者利用突变体来引起你的注意,并引起人们对我们食物的普遍不信任。

作者经常利用读者缺乏生理学或遗传学知识的问题。番茄和其他水果存放时间过长,或者太熟了,就会发芽。种子发芽,这就是它们所做的——成熟的果实落在地上,种子发芽,继续下一代。我们只是在那之前吃了很多东西。当我们看到一些不一样的东西时,我们会认为有些事情不对,有人对我们的食物做了奇怪的事情。

所有的食物都有一个故事,有些比其他的更有趣。其中一些可以拍成好莱坞电影,因为它们涉及国际间谍活动、秘密行动和死里逃生。然而,可以肯定地说,所有的食物都是突变的,我们也是。哇!停车!在你惊慌之前,让我解释一下。

所有的生物都有基因,而所有的基因都是由DNA(脱氧核糖核酸)组成的。DNA是通用编码系统形成为植物和动物细胞工作提供指令的基因。基因是由字母A, T, G和C表示的DNA序列,它们形成了组成染色体的线状分子链。为了实现生殖,DNA复制、染色体复制、细胞分裂以及生物体运作所需的所有过程都是极其结构化和精确的——它们必须如此,否则生物体很可能会死亡或无法产生下一代。

一般来说,有机体越复杂,系统就越有结构。然而,微小的变化是可以容忍的,正是这些微小变化的累积才产生了我们现在的食物供应。这些不同于正常的变化是DNA编码的突变,即A、T、G、Cs顺序的改变,可能导致不同的基因表达。例如,突变可以改变抗病性、花朵颜色、果实大小等。

大多数DNA变化都不会被注意到,也不会起任何作用,因为它们发生在不编码任何东西的部分——该部分中的A、T、G和C顺序无论如何都没有意义。DNA链就像单词之间没有空格的句子。就像单词必须以特定的顺序排列才能有意义一样,DNA密码也是如此。许多染色体DNA就像随机字母,这些区域内的变化不会造成任何问题。这是该领域内有意义的变化,导致好的或坏的变化,或潜在的遗传变化。

DNA的句子
图2。DNA“句子”

例如,如果DNA句子像图2中的1一样排列,它就没有意义。因此,任何更改都不会引起问题。然而,如果像2号那样排列,你会得出水果是橙色的(黄色+红色=橙色),但2号和3号之间的一个变化会导致不同的水果颜色。水果现在是缎子,扁平的红色,但这句话仍然有意义。第一个句子包含了和第二个相同的字母信息,但是它没有正确的顺序。句子2和3有意义,但导致不同的结果。由于自然原因,通常是宇宙辐射或压力(冷、热、干旱、严重修剪、细胞损伤等),DNA内会发生变化。

种群中任何性状的主要表现形式被称为“野生型”。然而,有些个体是不同的突变体。人类中的两个例子是蓝色的眼睛和成年人消化牛奶的能力。棕色的眼睛和一个成年人消化牛奶的能力是自然状态(野生型)。每个拥有蓝色眼睛的人都拥有蓝色眼睛,这是因为在形成棕色眼睛的途径中发生了相同的突变。因此,所有蓝眼睛的人都与生活在6000到10000年前的一个人(突变体)的一个变化(突变)有关。

玉米穗轴
图3。装饰性的玉米

牛奶需要乳糖酶来消化。婴儿会产生乳糖酶,但随着许多人长大成人,我们会失去这种能力,并经历乳糖不耐受的后果。只有大约35%的成年人产生乳糖酶。这种变化发生的时间不太清楚,但与动物驯化相吻合。哺乳期的动物成为了一种可再生的、移动的、容易获取的蛋白质来源,它们吃人类不能吃的东西,把它变成了我们可以吃的形式。因此,能够消化他们的牛奶的种群肯定有优势。我不认为有人会消极地称蓝眼睛的人或产生乳糖酶的成年人为“突变体”,但从遗传学的意义上讲,他们就是突变体。

一旦认识到某些自然过程会导致突变,育种者就得出结论,与其等待一个极其缓慢的过程自然导致突变,不如通过暴露于辐射、紧张的生长环境和其他可能影响基因变化的情况来加速突变。这是一个随机的过程,造成的变化大多是无用的,但偶尔是积极的。它导致了一些颜色的变化(红葡萄柚),无籽(柑橘)和其他特征。新的育种技术更加具体,通过失活或插入特定识别和期望的基因序列引起的变化的破坏性要小得多,从而加快了这一过程。

果蝇
图4。果蝇眼睛颜色(顺时针):棕色、朱砂色、深褐色、朱红色、白色、野生色。

突变还为我们提供了关于遗传系统如何工作的见解。通过研究为什么同一株观赏玉米穗上,甚至在同一粒玉米中,可以有多种籽粒颜色,我们已经了解了很多遗传学知识。果蝇突变体也教会了我们很多东西。因此,我们不应该总是给“突变”和“突变”这两个词赋负值。我们已经并将继续在许多方面从中受益。

你觉得这篇文章有用吗?


本系列的其他文章