“活化石”的秘密

日常生活中，我们常把保存时间很长的东西称为“古董”。比如著名的西安秦始皇兵马俑已历经千年，算得上地道的“老古董”了。“古董”真实记载了不同时期人类社会的各个侧面，为今人研究社会政治、经济、文化的变化发展以及风土人情的变迁提供了可贵的资料。无独有偶，在自然界中也存在着这样一批“老古董”，它们在地球上已生存了数亿年，至今仍墨守着亿万年前的形态和生活方式。生物学家管这些“老古董”叫“活化石”。“活化石”的准确含义有广狭两义。狭义地讲，“活化石”是指曾经繁盛于某一地史时期，种类多，分布广，形成重要化石的生物类别，残存于现代个别地区并且变化不大的孑遗。如银杏纲植物在中生代特别发达，分布极广，几乎遍及全球，白垩纪末衰退，现存者只有一属一种，即银杏，仅见于中国和日本。其它这类活化石还有大家熟悉的国宝熊猫和水杉。广义地讲，活化石也用于泛指发生于地史时期而至今犹存的生物，如寒武纪即出现，现仍广泛分布的舌形贝。类似的活化石有海胆、鲨鱼等。1859年11月24日，达尔文发表了震惊世界的巨著《物种起源》。它的中心论点是认为物种不是一成不变的，而是处于不断的进化之中。进化的根本原因是自然选择，适者生存，不适者被淘汰。生物进化论由于打破上帝创造万物以及物种不变论的唯心观点，而成为人类认识自然史上的一个丰碑。
     然而，它的倡导者查理·达尔文显然忽视了“活化石”这一客观事物的存在。不管地球环境如何剧变，“活化石”们依然我行我素，以不变应万变。这显然是生物进化论难以自圆其说的一个禁区。那么，固执的“活化石”们在默默地抗议达氏的冷落的同时，又在无声地诉说着什么样的秘密呢？今天，科学家们利用分子生物学提供的先进手段，从分子水平上研究生物进化的奥秘，终于慢慢揭开了“活化石”的秘密。原来，生物的基本单位是细胞，而生物进化归根结底是从细胞中发生的。细胞又是由许多生物分子组成的，每一种细胞分子的进化构成了生物进化的内容。这是目前较为流行的分子进化论的主要观点。经过研究发现，“活化石”长期“顽固不化”的奥妙在于“神变而形不变”。譬如从海胆的组蛋白N的遗传因子分子结构发现，它同样是以每二百七十万年变化百分之一的速度在进化，但这个进化并没有反映到组蛋白N分子的氨基酸排列顺序变化上来。原因在于海胆组蛋白N遗传因子的进化都只反映在三联密码的第三个核苷酸上，而决定N组蛋白的氨基酸排列的是前二位核苷酸。由于蛋白质才是生物功能的表现形式，故从外观上看海胆像是一直没有进化似的。如此看来，说“活化石”“顽固不化”实在是太冤枉了，应该为它们彻底平反昭雪才是。