"Mendel Demon: Une brève histoire des gènes"
Par Mark Ridley
Tang Shiyu traduit par Lu Zhong
Back Waves | Maison d'édition populaire du Sichuan
Mars 2020
"qui suis je"
Pour savoir "Qui suis-je?", Il faut d'abord comprendre le sens de la vie. Du point de vue de l'évolution biologique, la vie est «tout ce qui peut évoluer grâce à la sélection naturelle». Trois conditions sont nécessaires pour satisfaire la sélection naturelle: premièrement, la mutation doit se produire; deuxièmement, la mutation doit conduire à la survie individuelle et à la capacité de reproduction Il y a des différences; troisièmement, la progéniture doit hériter des gènes des deux parents. Le mécanisme de la sélection naturelle est abstrait et compris. La vie est le comportement d'auto-réplication des gènes. Des erreurs et des mutations se produiront au cours du processus de réplication. Les différences causées par les mutations entreront en compétition les unes avec les autres et prendront des mesures conformes ou résistantes à la sélection naturelle. Ces actions C'est la force motrice principale qui rend la vie de plus en plus complexe.
Mark Ridley a clarifié un concept pour nous. Bien que la sélection naturelle soit la force motrice de la survie de la vie, son but est uniquement de protéger l'information génétique plutôt que l'évolution. Organismes de bas niveau tels que les bactéries, les virus et les champignons qui peuvent répliquer efficacement les gènes. Il devrait être davantage favorisé par les lois naturelles. Cependant, la duplication de gènes est vouée à faire des erreurs, c'est-à-dire des mutations. Trop de mutations affecteront la survie de tout l'organisme. A ce moment, le mécanisme magique de correction des erreurs génétiques sera activé, forçant la vie à évoluer. Par exemple, si deux cellules fusionnent, les deux travaillent ensemble pour réduire les dommages causés par les mutations, et le noyau évolue. L'émergence des eucaryotes avec des noyaux cellulaires est à la base de toute vie complexe, y compris les humains, et est également un nud clé dans toute l'histoire de l'évolution biologique.
La fusion de deux cellules aboutit à deux ensembles de gènes dans une cellule. C'est l'un des moyens d'augmenter les gènes. En outre, la duplication répétée et l'insertion par sauts de gènes eux-mêmes dans d'autres gènes expliquent également l'augmentation du nombre. Les organismes les plus complexes ont des gènes Plus les êtres humains en portent 60000, ce qui est la limite supérieure des êtres vivants connus sur terre. Cependant, comme mentionné ci-dessus, plus de duplication de gènes signifie plus d'erreurs, de sorte que diverses polymérases, enzymes de relecture, enzymes de réparation et autres «mécanismes de réduction des erreurs» ont évolué, mais ils ne sont pas suffisants pour combattre les 60000 du corps humain. Les erreurs massives causées par les gènes ne résoudront pas vraiment la crise jusqu'à l'émergence de la reproduction sexuée et du genre.
Mark Ridley a appelé l'émergence du «sexe» le «paradoxe ultime de l'existence» parce que l'efficacité du simple clonage de la reproduction asexuée est beaucoup plus élevée que celle de la reproduction sexuée complexe, et la sélection naturelle devrait éliminer cette dernière inefficace. Oui, mais la réalité ne l'est pas, alors on l'appelle «paradoxe». L'existence de la reproduction sexuée dépend de la qualité. Par rapport à la réplication aveugle de la reproduction asexuée, les organismes sexuellement reproducteurs peuvent concentrer autant de défauts génétiques que possible sur une partie de leur progéniture. Ces derniers mourront plus tôt et les mauvais gènes seront supprimés; les bons gènes seront supprimés. Comme la progéniture normale continue de se propager et de se propager, améliorant ainsi la qualité de vie de toute la population, l'effet est plus prononcé avec plus de gènes. Dans le même temps, différents gènes des deux parents peuvent corriger les erreurs par combinaison et complémentation, améliorer considérablement la précision de la réplication de l'ADN et réduire les mutations nocives. Par conséquent, les vies les plus complexes avec de nombreux gènes choisissent la poursuite de la reproduction sexuée.
Genre: le projet secret de l'artiste
Après avoir clarifié les raisons pour lesquelles nous avons une reproduction sexuée, une autre question se pose: pourquoi devons-nous être un homme et une femme? La reproduction sexuée ne signifie pas qu'il doit y avoir des différences entre les sexes. Elle ne nécessite que deux individus pour mélanger les gènes, mais n'exige pas que les individus soient différents sur d'autres aspects. À cet égard, la réponse fournie par la biogénétique est qu'Adam et Eve ont semblé empêcher la progéniture d'hériter de deux ensembles d'organites qui se battent les uns avec les autres.
La loi de Darwin de la "survie de la sélection naturelle la plus appropriée des choses" régit non seulement la compétition entre les espèces, mais exerce également un pouvoir à l'intérieur de la cellule. Lorsque les deux ensembles de gènes des parents sont combinés, ils se battront et la sélection naturelle aura tendance à avoir une "capacité de combat" plus forte. Si les «gènes égoïstes» sont autorisés à se multiplier, ils détruiront un autre ensemble de gènes et mettront en danger la survie de la cellule entière. Afin d'assurer la coexistence pacifique des deux ensembles de gènes, les organismes ont évolué pour permettre aux mâles d'excréter leurs propres organites des cellules germinales, tandis que les femelles conservent leurs propres organites dans les cellules germinales. Ensuite, les deux gènes peuvent coopérer et se compléter dans l'uf fécondé. S'entretuer est aussi la différence la plus essentielle entre les sexes.
L'émergence des deux sexes a une portée considérable: elle résout efficacement le problème des conflits génétiques dans la reproduction sexuée, pousse davantage de gènes à collaborer et permet à la vie d'évoluer vers une dimension plus complexe jusqu'à l'émergence de l'homme. De nombreux comportements animaux, tels que le processus de parade nuptiale, la division sociale du travail entre mâles et femelles, et le fait que les souris choisissent de prendre soin de leurs propres petits ou des petits de leurs frères et surs sous linfluence des gènes patrilinéaire et maternel sont tous affectés par le conflit entre les deux sexes. Influence avec coopération.
Pour les êtres humains, les différences physiques et psychologiques entre les hommes et les femmes causées par le sexe déterminent les aspects fondamentaux de la construction sociale, tels que la famille, la parenté, le mode de production, etc., ainsi que le système social, les institutions étatiques et l'art qui en dérive. La forme fondamentale de la culture et même toute l'histoire humaine. Comme le disait Foucault dans "The History of Sex": "Pourquoi le sexe n'est-il pas un simple moyen de reproduction de la race, de la famille et de l'individu? Pourquoi n'est-il pas simplement un moyen d'obtenir le bonheur et la jouissance? Pourquoi le sexe est-il finalement considéré comme notre plus grand Où se cache l'expression de la vérité «profonde»? »La prise de conscience du discours sur le comportement sexuel, l'identité et la reconnaissance corporelle a aidé la société à établir le concept du sujet dans une large mesure, et a clarifié l'établissement du sujet et du soi et des autres. La norme de quel type de relation. En bref, le sexe et le genre sont la logique inférieure du «pourquoi» de la société humaine, alors Mark Ridley a salué la naissance du genre comme le «projet secret du maître de l'art».
Démon mendélien: Dieu jette des pièces d'or
La nature a créé deux chefs-d'uvre du genre et de la reproduction sexuée pour manipuler les gènes, et l'évolution de la vie sur terre a "progressé à pas de géant", mais comment les mécanismes de contrôle spécifiques sont-ils mis en uvre? La génétique nous dit que les miracles naturels sont accomplis par la «main de Dieu», le «démon de Mendel». «Démon mendélien» est un surnom de la loi mendélienne de l'héritage. Il a été recherché et découvert par le généticien Grigo Mendel de l'empire austro-hongrois au 19ème siècle. Il a révélé les deux lois fondamentales de la génétique - la loi de séparation et de liberté. La loi de la combinaison.
Mendel croit qu'un attribut individuel est contrôlé par une paire de gènes des deux parents, et chacun d'une paire de gènes a une probabilité de 50% d'être hérité, tout aussi juste que Dieu jette une pièce d'or. C'est la loi de la séparation. Les gènes mentionnés ci-dessus sont égoïstes. L'un d'une paire de gènes est susceptible de "tuer" l'autre afin d'avoir plus d'opportunités génétiques, mais la loi de séparation contrôle les cellules et autres gènes de l'organisme pour supprimer ces "gènes assassins". ", pour garantir la probabilité génétique. La prolifération des "gènes Assassin" privera les ressources de survie d'autres génomes. Afin de préserver le développement global de la fertilité biologique et de la population, la sélection naturelle poussera d'autres gènes à développer des mesures inhibitrices contre les premiers. À ce stade, la deuxième loi de la combinaison libre entre en jeu. Up. Par exemple, s'il y a plusieurs gènes sur un chromosome, les gènes sur les chromosomes des deux parents seront échangés pendant la reproduction sexuée. Différents gènes doivent être mélangés et recombinés. Ce mécanisme reconnaît les «gènes assassins». Les informations du gène cible "sont randomisées, et la probabilité de tuer le" gène cible "par le" gène assassin "est réduite à seulement la moitié, et l'équité moyenne de la première loi de séparation peut être mise en uvre. Un autre exemple est la méiose de cellules spéciales qui produisent des spermatozoïdes et des ovules. Les gènes de la cellule ne sont pas simplement divisés par deux directement. Au lieu de cela, le nombre de tous les gènes est d'abord mis en correspondance, puis deux étapes de méiose sont effectuées. Le but est également Afin d'augmenter le caractère aléatoire, confondez les informations clés du "gène assassin" pour identifier la cible, et réduisez les chances qu'ils trouvent le "gène cible".
Bien sûr, les étapes spécifiques de la combinaison sans gène ne sont pas aussi simples que ci-dessus.Il y a des cas détaillés dans le livre, mais le principe de base est probablement le même. En résumé, le sexe, le transfert de gènes et la méiose ont tous pour effet de prévenir une épidémie à grande échelle de conflits génétiques. Les trois sont interconnectés et forment le cadre de base de la reproduction mendélienne. Presque toutes les formes de vie complexes sur terre sont héritées en mode mendélien. Il peut collecter des erreurs, résoudre des conflits et randomiser des informations à un degré suffisant: «Que l'évolution soit comme nous qui pouvons vivre 100 ans et avoir 60000 gènes. Des créatures compliquées avec des instructions et 6,6 milliards de lettres codées ADN deviennent possibles. "
Si nous examinons plus en détail le mécanisme de la loi d'hérédité de Mendel, nous constaterons que les gènes ou les organismes et la «sélection naturelle» sont à la fois obéissants et résistants. Les gènes et les cellules s'adaptent à la sélection naturelle pour proliférer, mais d'autres gènes et cellules sont «d'autoprotection» Il contrôlera la prolifération des premiers et résistera indirectement à la sélection naturelle, maintenant ainsi l'équilibre délicat de tout le système de vie. Ces comportements contradictoires imposent une direction positive à l'évolution biologique, les types de gènes deviennent de plus en plus nombreux, les systèmes qui les manipulent pour coopérer et réduire les erreurs deviennent de plus en plus compliqués et sophistiqués, et la biologie devient de plus en plus puissante. Cependant, la sélection naturelle semble avoir atteint une certaine limite supérieure de tolérance. Jusqu'à présent, nous n'avons pas vu l'émergence de la vie plus compliquée que celle des êtres humains. Mis à part le cadre hypothétique des extraterrestres, y aura-t-il des «super-créatures» qui nous dépasseront à l'avenir. Apparu?
Sur la question des "super espèces", Mark Ridley a proposé une hypothèse intéressante et audacieuse: il pensait que la direction évolutive de l'humanité pourrait se rapprocher des créatures "anges": il n'y a pas de genre et plus de gènes. Fonction de correction des erreurs génétiques plus complexe et avancée, cerveau et sagesse plus puissants, différents attributs biologiques apparaîtront dans différentes conditions écologiques, tout comme la combinaison de plantes, de poissons, d'insectes et d'humains pour s'adapter à la nature dure et changeante alentours.
L'hypothèse de Mark Ridley est de la science-fiction, mais ce n'est pas une hypothèse. Elle est spéculée sur la base de principes génétiques et des mécanismes physiologiques existants du corps humain. Elle ressemble plus à une expérience de pensée scientifiquement tournée vers l'avenir. Tout d'abord, il a prédit que les "anges" se reproduiront sexuellement comme nous, car la reproduction sexuée est un bon système de correction d'erreur, mais les "anges" n'ont pas qu'un seul gamète reproducteur dans les quatre, ils peuvent Laissez 3,5 et regroupez toutes les erreurs génétiques dans ce 0,5, afin qu'ils produisent plus de descendants génétiques de haute qualité que nous. Ensuite, parce que les «anges» ont plus de gènes et des taux de précision plus élevés, ils peuvent développer une plus grande capacité cérébrale et avoir une intelligence plus élevée pour créer de meilleures conditions de vie, favorisant ainsi l'évolution physiologique. Deuxièmement, afin d'augmenter l'efficacité de la transmission des gènes, les «anges» peuvent évoluer vers un état sans sexe et sans mariage, augmentant ainsi les chances de trouver un partenaire génétique de haute qualité.
En supposant que les gènes «anges» peuvent être augmentés de nos 60000 à 150000, et qu'un faible taux d'erreur est garanti, alors les gènes supplémentaires peuvent fournir la possibilité de choisir entre différentes formes de vie. L'embryon peut être évalué en fonction du milieu environnant et de la niche disponible, puis déterminer la forme adulte qui obtient le plus grand retour reproductif, et n'est pas limitée par la forme parentale. Ce type de vie passera par une étape de développement métamorphique, activera les gènes correspondant à la forme adulte qu'il a sélectionnée et désactivera temporairement les gènes inutilisés, mais lorsque l'environnement changera, les gènes désactivés se rallumeront automatiquement. Par conséquent, les "anges" Il s'agit probablement d'une forme de vie «flexible» avec des attributs à la fois animaux et végétaux.
Bien sûr, ce qui précède n'est qu'une hypothèse purement théorique sur la possibilité d'une évolution biologique. Cela ne signifie pas que Mark Ridley remettra en question notre système matrimonial et notre éthique existants, ni que les humains évolueront définitivement en «anges». Cependant, ces visions de l'avenir ont encore une certaine base réaliste. Mark Ridley a analysé en détail que le développement de la civilisation scientifique et technologique dans la société moderne peut aider les gens à résister dans une certaine mesure à la sélection naturelle, tout en combinant les frontières existantes de la recherche médicale et génétique. Comme la cryoconservation des gamètes reproductifs, la thérapie génique, la technologie de clonage d'organes, l'édition des codes DAN pour réaliser des recherches pour améliorer les compétences d'apprentissage du cerveau, etc., montrent de manière dialectique et objective que les humains ont la possibilité d'atteindre certains «attributs d'ange» dans un avenir lointain.
Mark Ridley a également mentionné la technologie du «clonage humain» qui a été condamnée par la morale et l'éthique. Il a expliqué que les humains n'ont pas encore pleinement compris le mécanisme de la reproduction sexuée, mais qu'il est certain que cela peut corriger certaines erreurs de réplication génique. Les clones qui se reproduisent de manière asexuée n'ont pas ce lien vital. Même s'ils survivent, les clones L'accumulation de mutations génétiques chez la progéniture humaine entraînera inévitablement la mort rapide d'individus, de sorte qu'elle ne peut pas être maintenue à une échelle évolutive. De plus, la reproduction sexuée peut aider les humains à lutter contre les parasites, mais les clones n'ont pas ce mécanisme de défense, et le taux de survie deviendra très faible. Par conséquent, même si les différends éthiques sont mis de côté, le clonage humain n'est pas un bon moyen d'améliorer la qualité de la vie humaine en termes de technologie et d'effets pratiques.
Dans le processus de discussion ci-dessus, Mark Ridley a fait preuve d'une attitude scientifique rigoureuse et de connaissances professionnelles approfondies, amenant les lecteurs à se tenir à la pointe de la science et de la technologie pour revenir sur les «vagues orageuses» de l'évolution de la vie sur terre, ainsi que sur les étoiles et les mers dans le futur de l'humanité. Il a utilisé la poésie littéraire, des histoires bibliques, des allusions historiques, des exemples de sociologie et d'économie pour compléter ses arguments, exposant les liens et les interactions complexes entre la biogénétique et la vie sociale humaine, en particulier en ce qui concerne l'évolution génétique. La compréhension profonde de la relation avec les valeurs humaines, l'idéologie et la civilisation sociale donne aux gens le sens de la responsabilité sociale et du soin humaniste d'un érudit.
Le livre "Mendel's Demon" achève avec succès la fascination et la renaissance de la connaissance, grâce au contrôle de l'auteur sur sa propre présence, et respecte toujours l'inconnu de la nature et de l'éthique, et ne permet pas à la connaissance scientifique de l'emporter Au-dessus des êtres humains, c'est l'état de sobriété dans lequel Socrate a dit que les gens devraient «connaître leur ignorance», et c'est aussi un exemple frappant de «jugement complet inné» qui unit l'expérience et la raison. Alors que la nouvelle épidémie de la couronne fait rage dans le monde entier, les maladies menacent lhumanité et rafraîchissent constamment la compréhension de la médecine par lhumanité. Ce virus sans précédent est comme une cloche lourde, qui nous rappelle que le fonctionnement de la biologie et de lécosystème terrestre est encore assez important. «Ignorance», en particulier celles de la vie qui sont loin de nous dans la chaîne évolutive-bactéries, virus, champignons, etc. Par conséquent, se connaître clairement et apprendre un certain bon sens biomédical est étroitement lié à notre vie et à notre destin, et la lecture de ce livre est une tentative intéressante et bénéfique.
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