懂點生物的都知道人類因為用于制造維生素C的基因(“L-古洛糖酸內酯氧化酶基因”gene for L-gulonolactone oxidase GULO)發(fā)生了嚴重突變,導致無法合成蛋白質GULO酶,也就無法制造維生素C。很多網友不解,維生素C不是對人非常重要嘛,這么重要的功能為什么就沒有進化出來呢?
其實答案很簡單:因為丟掉這個東西對我們適應有利。而且不止人類,其他動物也存在不能合成維C的現象。今天就從合成維C這個功能開始來和大家聊聊。
(資料圖)
01,哪些動物不能合成維C呢?
先列三個證據,由于缺乏人類這個基因的進化分析,所以我找到了一篇翼手目的研究論證了選擇而非隨機。
蝙蝠也不能合成維C
1,翼手目失去維生素C合成能力和靈長目不是一個時間。
翼手目是在300萬年前,而靈長目是5800萬年前
2,很多物種都出現,似乎并非是隨機事件
目前鳥類中的雀形目,動物中的豚鼠均出現了維C不能合成的現象。
3,基因失活過程是一個假基因化,而且呈現選擇壓力。
02,人類是何時丟掉這個合成基因的?
我們本來能合成維生素,但是我們進化過程中,把這個東西給選擇掉了。那我們何時丟掉了這個合成基因?
答案是恐龍滅絕的那個時候。這是我們近親們的比較,LGO也就是維生素c合成的一個關鍵酶失效的時間如下圖所示。
在大約為6300-6000萬年前,早期靈長類分化出簡鼻亞目(Haplorrhini)以及原猴亞目(Strepsirhini)兩大類[1]。
前者是我們的直系祖先,特點就是上嘴唇沒有直接連著鼻子,所以可以做很多面部表情哈哈
而另一類是這樣子的
很快的,前者隨即喪失了維生素合成能力,而后者卻保留有該能力。當然了,進一步,最早喪失了維生素C合成的簡鼻亞目是5800萬年前分化的,也就意味著, 我們維生素C的合成能力是在6300-5800萬年前[2]。這是巧合嗎?
03,并非巧合!
要是只有某個族群缺乏維生素C合成能力,我們可以用隨機漂變建立者效應之類的解釋,對于一大類生物,都缺乏,用偶然來解釋,不管你信不信,我是不信!??!
其實前面給大家反復看到的時間節(jié)點,就是一個最為關鍵的時間點。大部分人都知道,大概在6500萬年前,地球發(fā)生了一次超級災難,有人說是小行星撞地球,有人說是火山噴發(fā),有人說是恐龍放屁,反正結局只有一個,恐龍(除了雞之類)大部分滅絕了。
恐龍的滅絕,最大的好處在于:籠罩在哺乳類頭頂上的烏云徹底消失了。要知道,跟絕大多數人認識相反的是,地球上每一次生命的巨大改變,并非進化起作用,而是地球變化的作用。
在天地的力量之下,生命其實很微小的,所以進化只是做了一點小貢獻而已。如果沒有奧陶紀大滅絕,寒武紀的統(tǒng)治者們會是地球的王,爬行類根本無法統(tǒng)治地球;
如果沒有白堊紀大滅絕,存活1.6億年的恐龍依然漫步地球,哺乳類永遠只是躲在陰暗的角落里。
哺乳類,從出現在地球,到登上地球的統(tǒng)治舞臺,沉默了2億多年。我們一直戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢的在地球霸主恐龍的夾縫里求生存,如履薄冰,如臨深淵。直到有一天,地球給了我們機會。
那個恐龍時代只有老鼠大小的哺乳類,最終成長為人類,成為地球的主宰之一。
當恐龍滅絕后,哺乳類贏來了人生的第二春,在沉積了2億年后,哺乳動物開始大爆發(fā)。
而大爆發(fā)的時候,給我們帶來機會。
04,并非偶然的進化
事實上,進化上雖然有很多隨機事件,但是,突變之后,**選擇也是很重要滴。**如果我們合成維生素C的能力丟失后使得我們本身不利于生存了,那么必然會被淘汰,從而留下可以合成維生素C的猴子。
那么維生素C的喪失有什么意義呢?
1、被替代,減少了消耗
有一點非常值得注意,那就是靈長類喪失維生素合成能力是與喪失分解尿酸能力同時進行[3,4]。
大家經常去醫(yī)院體檢會知道有一項尿酸指標,這東西人體無法分解,經常大量食用海鮮肉類或者喝水少會導致尿酸高!尿酸是一種很重要的強還原劑,它可以發(fā)揮部分維生素的功能。而人類的尿酸酶基因失活的時間大致和維生素C失活一致。
好處在哪里?
尿酸可是代謝產物,而維生素C是合成產物。如果一個代謝產物可以替代合成產物,那么,人體何必選擇去合成呢?
對于高等靈長類而言,分別喪失了古洛糖酸內脂氧化酶與尿酸酶對早期靈長類適應變化的環(huán)境,以及保護機體降低癌變速率,延長壽命等起到了推動性的作用。
2、穩(wěn)定后促進進化。請注意穩(wěn)定后這三個字哈。維生素C的重要作用之一是抗氧化,而當靈長類度過了最初的艱難時刻后,缺乏維生素C大大的加速了靈長類的分化。由于相對抗氧化劑的減少,導致機體內氧化自由基增多,于是基因突變更加活躍,最終推動了古人類從靈長類中出現[5,6]。
至于如果靈長類缺了維生素C怎么辦?吃唄,自然界那么多維C。如果吃不到怎么辦呢?死唄,所以過去航海很不容易。
進化就這么殘酷,人類成為雜食性動物的優(yōu)勢之一,擴大了我們的食譜,不至于像太單一的某些生物因為食物鏈受到影響,所以大熊貓吃竹子,在山里活,而人類卻可以生活在撒哈拉沙漠,在青藏高原,在北極,更別提廣袤的平原地帶。
我們身體不必事事親為,合成所有的東西,比如必需氨基酸我們就不需要合成,這可比VC關鍵多了。
如果我們把大量的精力和能量消耗在了合成這些東西上,那人類就別想著九天攬月、五洋捉鱉了。
這就是進化,進化從來不是走向高大全,而是走向最利于本身的傳承。每種生物都有自己的策略。就像人類不能光合作用一樣,這本身就是一種選擇的結果。
最后,談進化不談選擇那就是耍流氓!
ref.
[1]Pollock J I, Mullin R J. Vitamin C biosynthesis in prosimians: evidence for the anthropoid affinity of Tarsius[J]. American journal of physical anthropology, 1987, 73(1): 65-70.
[2]Goodman M, Porter C A, Czelusniak J, et al. Toward a phylogenetic classification of primates based on DNA evidence complemented by fossil evidence[J]. Molecular phylogenetics and evolution, 1998, 9(3): 585-598.
[3]Johnson R J, Gaucher E A, Sautin Y Y, et al. The planetary biology of ascorbate and uric acid and their relationship with the epidemic of obesity and cardiovascular disease[J]. Medical hypotheses, 2008, 71(1): 22-31.
[4]Wu X W, Lee C C, Muzny D M, et al. Urate oxidase: primary structure and evolutionary implications[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 1989, 86(23):9412-9416.
[5]Bánhegyi G, Braun L, Csala M, et al. Ascorbate metabolism and its regulation in animals[J]. Free Radical Biology and Medicine, 1997, 23(5): 793-803.
[6]Challem J J. Did the loss of endogenous ascorbate propel the evolution of Anthropoidea and Homo sapiens?[J]. Medical hypotheses, 1997, 48(5): 387-392.
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