1 传递生命的密码
地球上的生物种类纷繁多变,从最高级的灵长类生物比如人类,到最细微的微生物比如病毒,勾勒出一幅千姿百态的生物图画。在这幅卷轴中,各种物体分门别类,各归其属,相辅相成。一直以来,人们都很好奇:为什么生物会呈现这么多不同的面貌呢?
人们在观察大自然的时候会发现,虽然生物种类繁杂,可是每种生物,都有自己独特的形态,把自己和其他生物区分开来,并且这个形态会一代一代传承下去。生物学上将生物所表现出来的这种形态结构和生理特征称为“性状”。可这些“性状”是怎么传递的呢?
古希腊著名的思想家、被称为“医学之父”的希波克拉底,在公元前4世纪就思考着父母是怎么传递给孩子生命信息的。他提出了著名的“体液说”,认为人体是由血液、黏液、黄胆汁和黑胆汁这4种体液组成的,这4种体液与生俱来,它们既是负责传递健康和疾病的物质,又能形成精液,并把双亲的性质传递给孩子。
◎“医学之父”希波克拉底(公元前460~前370年)
虽然“体液说”在西方存在了1000多年,可是有些医生们已经开始怀疑它的正确性了。16世纪文艺复兴以后,解剖学出现,人们开始看到自己身体里的框架结构,“体液说”不攻自破。
人们不得不开始寻找新的途径寻找生命的密码。17世纪,荷兰生物学家施旺墨丹(J. Swammerdam,公元1637~1680年)提出了生物繁殖的“预成论”的观点,他认为生物性状是一个“预先存在于生理细胞中的小体”,通过繁殖,亲代把“小体”种植到子代身体里,像一颗种子一样,在阳光雨露浇灌下茁壮成长,子代逐渐就会变得和亲代一样了。
施旺墨丹的看法得到了一大批生物学家的拥护,如果不是这样的话,生物就没有别的办法传递自己的性状了。所以,人们开始进一步争论,这些“小体”是包含在卵子里的,还是包含在精子里的呢?
学者们分裂成两派:一派是卵源论者,认为卵子是传承者;另一派是精源论者,认为精子是传承者。喋喋不休的争论持续了很多年,没想到都是竹篮打水一场空!后来经过事实证明,无论是卵子还是精子里面,根本就没有什么“预先存在的小体”!
这些事实来自显微镜下的观察。17世纪60年代出现了光学显微镜,打开了人们观察微观世界的大门,当胡克(R. Hook,公元1635~1703年)在显微镜下发现细胞以后,人类的眼界一下子被这些极其细微的小东西给迷住了,生物学家学会了用细胞观察结果来说话。(https://www.xing528.com)
◎罗伯特·胡克和他的显微镜。他是世界上第一个用显微镜发现细胞的人。
生物学家们通过观察显微镜下的生殖细胞,根本没有发现什么“预先存在于生理细胞中的小体”,也就是说,生命的秘密不会是从这些错误的假设中传递出来的。
◎精子的头部已经通过卵子的外壁,当精子完全进入后,卵子外壁会产生一种封闭物质阻止其他精子再进入。
所以,到了18世纪中叶,又有胚胎学家提出了胚胎发育的“渐进论”,即有机体发育是从极简单的微小突起——“小胞”或“小球”等,逐渐发展出来的。这些“小胞”或“小球”个体极小,在显微镜下无法看到,它们只有在一种来自有机体的功能所产生的“自发力”或“生命力”的刺激下,慢慢发育而来。
不过,生物发育的“渐进论”说法,在当时遭到了绝大部分学术权威的否定,人们没法想像,没有“小体”存在,那些细胞结合后是从什么东西里“长”出来的呢?所谓的“自发力”或“生命力”并没有说服力,它不能给人们可论证的证据,所以被人渐渐遗忘。
可是,生物学家们没有放弃寻找传递生命奇迹的过程,一代又一代的性状传递,始终保持着祖先的特征,这本身已经够奇特了,更惊人的是,每一代生物本身,竟然又会出现一些和祖先不一样的特性,即使是一起出生的双胞胎,也会在某些方面有差异,难道生物本身能创造自己的特性?
胚胎发育 “渐进论”的提出者沃尔夫
沃尔夫(1733~1794年),德国胚胎学家,1759年发表重要论著《发生论》,他根据对鸡的胚胎发育的早期研究发现,胚胎早期是一种由许多小球体组成的非常稀薄、透明和半液体的实质,而胚胎的各种器官是随着发育过程,慢慢从液体实质中分化出来的。沃尔夫还证明了植物的叶、茎、根等,也是由构造极简单的、微小的“突起”发展而的。沃尔夫根据在显微镜下所观察到的事实,驳斥了当时流行的“预成论”,提出胚胎发育的“渐进论”。
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