老鼠为什么存在?它的基因又为何与人类高度相似?
老鼠在生物界中的作用老鼠是一种常见的小型哺乳动物,在世界各地都有它们的存在。尽管人们普遍认为老鼠是令人讨厌的害虫,但实际上它们在生物界中扮演着重要的角色。接下来,我们将详细探讨老鼠在生态系统中的作用和价值。
老鼠在维持自然环境平衡方面发挥着关键作用。作为杂食性动物,它们会吃掉植物和动物残渣、种子、果实等。通过控制某些物种的数量,防止过度繁殖,老鼠帮助保持了自然界的平衡。它们通常处于食物链的较低位置,是许多捕食者的主要食物之一。
其次,老鼠在种子传播方面起到重要的作用。当老鼠收集食物并储存起来时,有时它们会忘记或无法找到存放的地方。这导致许多种子被遗弃在新的地方。这种现象称为「遗忘种子」或「老鼠种子雨」。这样的现象有助于植物的繁殖和扩散,维持着生态系统的多样性。
老鼠的活动还能改善土壤质量。它们通过挖掘洞穴和隧道来促进土壤通气和排水。这些行为帮助改善了土壤的结构和质量,有助于提供更好的生长环境,促进植物根系的生长,并便于其他生物在土壤中生活和繁殖。此外,老鼠的活动还可以加速有机物质的分解,释放养分,为其他生物提供了良好的营养来源。
此外,老鼠在科学研究中发挥着重要的作用。它们是许多生物学和医学研究的常用实验动物。由于老鼠与人类具有相似的生理结构和基因组,它们成为研究人类疾病机制和开发新治疗方法的重要模型。通过对老鼠进行实验,科学家们能够更好地理解人类生物学过程,并找到治疗多种疾病的新途径。
尽管老鼠在生物界中扮演着重要的角色,但我们也需要注意到它们与人类之间的互动。由于老鼠常常在人类居住区域寻找食物和栖息地,它们有时会给人们带来困扰,如传播疾病、破坏农作物和食品贮存等。因此,在与老鼠共处的过程中,我们需要采取适当的防治措施,以减少负面影响。
老鼠和人类之间为什么基因结构相似?生物界中的不同物种之间存在着相似性和差异性,而老鼠和人类之间的基因结构相似性主要是因为它们在进化过程中具有共同的祖先,并且这些共同的祖先在漫长的时间里经历了适应环境、分化和演化。通过比较基因组学研究,科学家们发现人类和老鼠之间高达85%以上的基因具有相应的同源基因,并且这些基因在进化过程中被保留下来。
根据科学研究,老鼠和人类之间的共同祖先可以追溯到约7000万年前的灵长类动物。这个共同祖先被称为原猴,它进一步演化分化为包括原猴亚目和猴亚目在内的不同分类群。在猴亚目中,进一步发展出了包括猴、类人猿以及人类等不同的物种。
尽管人类与老鼠之间存在共同的祖先,但从那时起,人类和老鼠的演化路径开始分道扬镳,进化出各自独特的特征和适应环境的生物学特性。具体来说:
人类和老鼠分道扬镳的演化路径在漫长的进化过程中受到了不同的环境压力和自然选择的影响,导致基因组和形态特征的逐渐差异化。
在原始灵长类阶段,尚未出现真正的老鼠或人类。但随着时间的推移,灵长类动物分化为各种不同的演化支,并产生出现代的老鼠和人类。以下是大致的演化路径:
1、灵长类的分化:原始灵长类逐渐分化为不同的演化支,包括猕猴、古猿和类人猿等。
2、人猿的分化:在人猿分支中,类似人类的祖先逐渐演化出来。这一支演化历程包括了大约5000万年前的原始人猿,以及进一步分化出直立人类的类人猿。
3、人类的演化:经过数百万年的演化,类人猿逐渐发展出更高级的智力和直立行走的能力,从而最终进化成现代人类(Homo sapiens)。
4、老鼠的演化:与此同时,原始灵长类的一个分支逐渐演化成老鼠。老鼠经历了许多分化事件和物种形成过程。
在这个分道扬镳的过程中,环境因素、自然选择和基因突变等起到了关键的作用。不同的环境条件对于适应不同生态位的动物提供了不同的选择压力。因此,人类和老鼠在适应环境、生活方式、生理特征等方面有着显著的差异。
需要注意的是,上述时间线是基于科学研究的估计,而确定确切的共同祖先时间非常困难。通过研究基因组、化石记录和生物地理学等多个领域,科学家们不断深入探索进化历史,以了解物种之间的关系和演化过程。
比较基因组学研究表明,人类与老鼠之间的基因结构相似度极高。通过对两个物种的基因组进行比较,科学家们发现了许多相似的基因序列和基因功能。据估计,人类和老鼠的基因组中有高达85%以上的基因具有相应的同源基因。这意味着这些基因在进化过程中被保留下来,并在两个物种之间传递。
在进化中,基因的保守性是关键因素之一。即使经过数百万年的进化,一些基因在物种之间仍然保持相同的功能。这是因为这些基因参与了一些关键的生物学过程,如细胞、信号传导和基因转录等。这些基础的生物学功能在不同物种中都是必要的,并且由于其重要性,这些基因会被保留下来,使得老鼠和人类的基因相似。
此外,个别基因的变异和演化也导致了一些差异。在进化过程中,基因可能发生突变、插入、删除等变化,从而导致不同物种间的特征差异。这些差异可能涉及形态特征、生理功能以及智力等方面。
虽然人类和老鼠的基因结构相似,但仍然存在一些关键的区别。这些差异可能是由于功能上的差异或者在基因的表达时间和位置上存在差别。例如,在人类中与大脑发育相关的基因可能与老鼠有所不同。这是因为人类拥有独特的大脑结构和高级的认知能力,而这些特征在老鼠中可能不复存在。
虽然存在这些差异,但人类和老鼠之间的基因相似性使得老鼠成为了非常重要的模型动物。科学家们利用老鼠作为实验对象,进行遗传学研究、药物开发以及疾病模拟等方面的研究。老鼠在这些领域中被广泛用于研究,因为人类和老鼠之间基因的相似性可以提供宝贵的线索和信息。
通过研究老鼠和人类基因之间的相似性和差异,科学家们能够更好地了解生物进化的奥秘以及人类自身的生命过程。这种跨物种的比较研究对于揭示基因功能、疾病机理以及药物治疗的效果具有重要意义。同时,这些研究也引发了更多关于基因在进化和生物多样性中的作用的问题,为生物科学的发展提供了新的方向。
总结而言,老鼠与人类之间基因结构相似的原因在于它们拥有共同的进化历史,并且在进化过程中的保守性和变异性导致了基因的相似和差异。尽管存在一些差异,但这种相似性使得老鼠成为了重要的模型动物,为人类生物医学研究提供了重要的工具和线索。进一步研究老鼠与人类基因之间的相似性和差异有助于我们更好地了解生物进化的奥秘以及人类自身的生命过程。
人类起源问题最大骗局,存在了100多年,3亿年前我们真是一条鱼?
人类就像是被扔在地球上的弃婴一样。等我们长大以后,难免会问我们是谁,从哪里来?
当我们开始思考这个问题的时候,地球上的生命已经存在数十亿年,如此长的时间跨度,很多以前发生的事情已经变得模糊,无从追溯。
地球只管养育生命,但他不会主动告诉我们,人类是怎样起源的。要想知道这个问题就需要我们自己去探索发现。
达尔文
在这个问题上,19世纪英国的生物学家达尔文历时5年的时间,通过对全球不同物种和地质化石进行了大量的观察和采集以后,发现不同的物种之间存在某些相同的性状。
他认为这些物种在历史上可能存在着共同的祖先,并提出了生物进化论的观点。
地球上的生物在不断的进化,而环境压力对生物所进行的选择是进化的动力。每个物种中的个体在繁衍的过程中存在轻微而不起眼的变异;
但是环境的选择会造成这些变异的持续累积,直到彻底改变一个生物的性状,形成不同的物种或者亚种。
根据达尔文进化论的观点,现在地球上的所有物种都能追溯到一个最近的共同祖先。例如,哺乳动物来源于卵生爬行动物,而卵生爬行动物来源于两栖动物,两栖动物来源于海洋中最早的脊索鱼类。
再往前追溯的话就是节肢动物、软体动物、甚至是35亿年前的古老单细胞生物。
而我们人类则是来源于大约1200万年前的类人猿,经过不断的分化演变而来。也就是说,我们现存的黑猩猩、倭黑猩猩、大猩猩有着非常近的亲缘关系,不过我们不是亲兄弟,而是表兄弟。
进化论的观点一出震惊了当时的学术界和宗教界,人们很难去接受高高在上的人类居然和行为不检点的猩猩有亲缘关系这个说法,并且极力在寻找进化论中的缺陷。
由于进化论提出以后,当时所获得的化石证据并不多,而且更是缺乏生物进化过程中的过渡化石,这就成为人们抨击进化论的依据。
那么什么是过渡化石?如果依照进化论的说法,一个新物种的产生是由旧物种通过自然选择逐渐演变的,那么肯定存在一种介于新旧物种之间的过渡物种。
但是当时的并没有发现这样的化石证据。达尔文也无法对这件事做出一个合理的解释,只是说目前所掌握的化石证据并不全面,继续寻找肯定能够发现这样的化石。
除了化石证据的缺失以外,达尔文也无法利用一个合理的遗传机理来解释环境对生物的选择是如何发生的。
当时人们对基因遗传学并不是很了解,更多的是相信父系和母系的基因会发生融合然后传递给下一代,这就是“融合基因”的说法。
更有学者提出,假如一个白人去往非洲部落结婚生子,那么经过几代之后,后代会完全通过基因融合成为黑人,那么白色皮肤的基因就不会遗传传播开来。
也就是说,一个优良的基因会因为融合被稀释,无法像进化论所说的那样被保留下来。达尔文对此也无法用科学的基因遗传理论去反驳这个观点。
以上的问题其实是当时人们认知的局限性所造成的,也对进化论的发展造成了巨大的障碍。不过有反对者,也有坚实的拥护者。
在达尔文提出进化论以后,德国的生物学家恩斯特·海克尔根据观察鱼、蝾螈、乌龟、鸡、猪、牛、兔子、人类的胚胎发育过程发现,所有的物种在胚胎时期的发育到成熟,是对生物进化过程重复再现的过程。
这个理论被为生物复演说,也就是说,这些生物在胚胎时期都有和鱼相似的特征,然后逐步的发育演化成为了不同的物种。看起来就像是重复了一遍生物的进化过程。
这个理论一度成为了支持进化论的强有力的观点,甚至被写进了生物学教材,长达百年之久。而且现在也常被人引用。
但是恩斯特·海克尔这个人除了是个生物学家以外,还是个教师、艺术家具有非凡的艺术天赋和画画的能力,他在搞科学的时候,经常在严谨的科研和通俗的科普,实事求是的科学和浪漫的艺术之间摇摆不定。
这就造成了他的观点存在一定的投机取巧的性质,后来经过科学界的证实,恩斯特·海克尔擅自修改了各类动物胚胎发育的图像,故意造假,使得他们具有非常高的相似性,用来支持自己的理论。
生物胚胎的复演说目前已经被推翻,我们不再以这个理论去支持进化论。那么这是否意味着进化论是错误的?进化论面临的问题该如何解决?
过渡化石正如达尔文所说,没有发现只能说还没有找到,并不代表不存在。古猿到人类的进化过程中的过渡物种化石在1974年被古生物学家发现,就是我们常听说的露西少女。
露西少女大约生活在320万年前,从骨盆和腿骨的功能来看,她完全具有现代人类的特征,但是外表却和黑猩猩十分的相似,脑容量的非常小。
科学家认为露西少年的发现是对进化论的极有利的支持,因为她就是古猿到人类进化过程中的中间过程。而且这个发现也解释了一个人类进化的谜题,就是脑部发育在先还是直立行走在先,答案很显然是后者。
我们还知道现存的鸟类是从恐龙进化而来的,当时的恐龙并未完全灭绝,一些体型较小的兽脚类恐龙存活了下来。而始祖鸟化石的发现被认为是爬行动物和鸟类之间的过渡物种。
除了露西和始祖鸟,我们还发现了一种名叫Tiktaalik的古老鱼类化石,可以追溯到大约3.75亿年前,这种鱼的特殊之处在于在他的肉鳍中发现了具有腕骨和指骨的结构。
这说明这种鱼已经具备了在陆地上爬行的能力。这种鱼被认为是鱼类和两栖动物直接的过渡生物,因此这种鱼和现存的所有陆生生物都有着密切的关系。包括人类在内。
不过值得注意的是,现今生物的过渡化石虽然有大量的发现,但是只有大约上千种和已知的几百万种生物化石比起来简直不值一提。
为什么会造成这样的现象?生物学家也给出了猜测和解释,首先化石的形成是十分偶然的过程,一个生物能够称为化石保存至今实属难得。
如果把生物的进化过程看作是一本书的话,那么现今保留下来的化石,只不过是这本书的只言片语的罢了。要想完全依靠化石来了解生物的完成演化过程是十分困难的。
其次就是根据现代生物进化学的观点认为,生物的进化阶段并不是达尔文一开始认为的是一个匀速的过程,而是一个物种会经历长时间的稳定过程,中间的过渡阶段相对于稳定阶段来说时间非常短,所以目前来看保留下来的过渡化石就比较少,甚至难以寻找。
自然选择如何保留生物的优良基因这个问题,在后来孟德尔基因遗传规律发现以后就得到了解决,父系和母系的基因不是简单的通过互相融合传递给下一代,并不是综合两者的特性。
而是会通过分离,重组的方式来遗传基因,并且生物的性状由两组基因共同起作用,分为显性和隐形基因。达尔文在那个年代根本无法了解这样的知识,所以才会出现困扰,甚至一度向反对者出现妥协。
目前随着科学技术的发现,我们通过对各个生物的基因进行调查和测序发现,不同物种之间的基因相似度非常高。
我们人类和黑猩猩基因相似度达到了96%,和猫的基因相似度达到了90%,和老鼠的基因相似度达到了85%,甚至和果蝇的基因相似度达到了61%。
这足以说明进化论的正确性,也只有进化论可以解释地球上的物种基因如此相似的原因,也只能说明往前追溯我们都有共同的祖先。
目前出现的差异,都基因突变,然后经过自然选择累积的结果。
虽然恩斯特·海克尔的生物复演说通过造假来支持进化论,但是真理并不需要谎言来支撑。很难想象我们数百万年前是只猩猩,数亿年前是条鱼,数十亿年前是一个单细胞生物。
因此我们人类并不是弃婴,我们有自己的来源,而曾经的那个单细胞生物才是真正的弃婴,它又是怎么来的呢?....
生命、宇宙及一切的42个终极问题:1、宇宙学常数
在道格拉斯·亚当斯的畅销书《银河系漫游指南》里,超级计算机深思在思考了700万年后,终于发现生命、宇宙及一切的答案是42。这个莫名其妙的答案令等待了700万年的泛维度生物们开始抓狂。深思说,你们只要我求出简单的答案,却没有提出终极问题是什么,我可以为你们设计一台更为强大的电脑,来提出终极问题。这台电脑就是——地球,而所谓的泛维度生物就是——老鼠。
地球上的泛维度生物们现在无所事事,倒是人类科学家开始了探索宇宙的漫漫旅程,提出了关于生命、宇宙及一切的42个终极问题。这42个问题由美国得克萨斯州A&M大学及乌普萨拉大学的物理学家罗兰·艾伦和苏西·利斯特罗姆共同提出,发表在预印网站arXiv上,从今天开始,我将一一为您解读。由于水平有限,错误之处还请批评指正。
一、宇宙学常数问题假如你现在穿越到一百多年前,在地球上找到任何一个人,告诉他整个宇宙正在膨胀之中,哪怕你遇到的是一位知名的大科学家,可能都会用一种奇怪的眼光,一边看着你,一边瞟一眼你背后不远处精神病院的大门。事实上,即使是已经发表了广义相对论的爱因斯坦,也根深蒂固地认为宇宙是静态稳恒的。由于在他的方程中,宇宙有引力收缩的趋势,爱因斯坦不得不添加了一个反引力的宇宙学常数“Λ”,以抵消引力的收缩。
1929年,著名天文学家爱德温·哈勃通过对造父变星的多年观测,发现了银河系外其它星系的存在,并且绝大多数正在远离我们,从而提出星系红移的哈勃定律,确定了宇宙正在膨胀之中。爱因斯坦因此放弃了宇宙学常数,并且认为是他一生中最大的错误。
但在1998年,宇宙学常数又峰回路转,重新回到了宇宙舞台上。三位物理学家索尔·珀尔马特、布莱恩·施密特与亚当·里斯分别领导两个小组,对大约50顆宇宙“标准烛光”——Ia型超新星的距离进行了精确测定,发现宇宙中有一种神秘的暗能量正在加速宇宙膨胀,宇宙学常数被认为就是这股暗能量,三位科学家也因此获得了诺贝尔奖。
2016年10月,英国牛津大学物理学家苏比尔·萨卡教授领导的小组在《自然科学杂志》上发表论文,声称研究了740颗Ia型超新星的数据后,发现宇宙目前处于恒定膨胀速度,并未加速膨胀。如果这一结论成立,宇宙学常数大概又会被驱逐出去了,真是命运多舛啊。不过这一结论目前并未得到广泛认可,宇宙学常数究竟是什么,到目前为止还没有真正令人信服的解决方案。