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揭示生物学背后的真相

【摘要】:萨顿假说揭示性状背后的真相关于真理,其实最早应该都是掌握在少数人的手里。萨顿观察的对象是蝗虫细胞。文章末尾提出假说,认为染色体携带遗传单位,而遗传单位在性细胞的染色体分裂时的行为就是孟德尔遗传定律的物质基础。确实,萨顿提出的假说在当时并没被多数人认同。

萨顿假说 揭示性状背后的真相

关于真理,其实最早应该都是掌握在少数人的手里。因为,作为新事物,总是最难被人接受的。几乎所有科学都有这样一个命运,而科学家也必然要面对人们的猜疑和否定,著名的萨顿假说更是如此。不过难能可贵的是,为了真相,他没有停步。

遗传学史上,科学家对基因与染色体关系的研究,是从寻找基因的物质基础,发现基因与染色体行为的相似现象开始的。美国遗传学家萨顿对此做出了重要贡献。

萨顿

于1877年生于美国堪萨斯市。大学毕业后,他进入哥伦比亚大学动物学系,在著名生物学家威尔逊指导下攻读研究生。

1902年春,年仅25岁的萨顿比较研究了减数分裂过程中染色体行为与孟德尔定律的遗传因子的行为,二者有惊人的平行关系。这种比较研究的结果令他极为振奋,因为他已经意识到,基因很可能就在染色体上,由此提出了著名的“萨顿假说”,推论染色体是遗传的基本物质,在减数分裂中染色体减少直接同孟德尔的遗传规律相关。19~20世纪交替之际,染色体的行为和其在遗传中的重要性是一个“热门话题”。包括萨顿导师威尔逊在内的许多科学家都致力于这方面的研究。德国细胞学家 T·博韦里通过自己的观察和实验,将染色体和遗传联系起来。萨顿也通过在威尔逊实验室中的独立研究,获得了与博韦里相同的结论。威尔逊后来承认,当萨顿首次向他解释新发现的理论时,他“那时没有完全理解该观念或明白其全部的份量”。萨顿观察的对象是蝗虫细胞。

1902年在《生物学通报》上发表的文章中,他首次详细地图示了蝗虫具有成对确定的可识别又彼此不同的同源染色体。文章末尾提出假说,认为染色体携带遗传单位,而遗传单位在性细胞的染色体分裂时的行为就是孟德尔遗传定律的物质基础。

细胞

染色体(www.chuimin.cn)

中华稻蝗

在1903年的《遗传中的染色体》一文中,萨顿对其过去假说的重要性进行了概括和论述,获得的结论是染色体含有基因,而染色体在减数分裂中的行为是随机的。他说:“父本和母本的染色体联合成对及它们在减数分裂中的分离构成孟德尔定律的基础”。也就是说,只要假定基因是在染色体上,分离定律和自由组合定律就能解释。而萨顿的出色工作为染色体遗传学说奠定了基础。

现在我们也许认为“萨顿假说”并无惊人之处,但在20世纪初却十分轰动,由此引发了一场激烈的争论。萨顿虽然证明了基因行为和染色体行为是平行的,但是平行并没有反映出两者具有一定的前因后果和空间位置的必然联系。

确实,萨顿提出的假说在当时并没被多数人认同。持不同意见的人认为,基因和染色体的平行关系最多不过是彼此同时发生而已,把它与孟德尔的基因同染色体相提并论显得有点似是而非,过于牵强。美国的哥伦比亚大学生物系的生物胚胎学家摩尔根受大学中学术气氛的影响,终生信奉大学里“一切通过实验”的原则。他就认为萨顿是“思辨”臆测,宣称绝不接受这种“没有实验基础”的理论。

东亚飞蝗

虽然萨顿的假说运用的“类比推理”是科学的方法,但是,类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性,其正确与否,还需要观察和实验的检验。不过真理终归是真理,人们最终还是会心服口服。

蝗虫入药

蝗虫为药食两用昆虫,卵生。据统计,蝗科共有859种,能入药供食用的主要有两种,即东亚飞蝗和中华稻蝗,这两种蝗虫营养丰富,肉质松软、鲜嫩,味美如虾,据《飞蝗之研究》和《飞蝗的饲料价值》等书介绍,蝗虫富含蛋白质碳水化合物、昆虫激素等活性物质,并含有维生素A、B、C和磷、钙、铁、锌、锰等微量元素,蝗虫不但是美味佳肴,而且还是治病良药,有暖胃助阳,健脾消食,祛风止咳之功效。