Where do genes come from?基因从何而来呢？ - Carl Zimmer

四十亿年前，生命起源。 最早的微生物仅拥有一套够维持生存的简单基因。更多的基因随着人类跟其他大型生物的出现而出现。 这些新的基因都是哪里来的呢？在这个视频中Carl Zimmer给我们讲解了基因的突变与增值。

在你的DNA里大约有两万个基因。

它们编码了组成你身体的各种分子，

从组成你脚趾甲的角蛋白，到你鼻尖的胶原蛋白。

再到活跃在脑部的多巴胺。

其他的物种有他们自己的基因。

蜘蛛有蜘蛛丝的基因。

橡树有可以将阳光转化为木头的叶绿素。

但是，这些基因都是从哪里来的呢？

这还是要取决于基因。

科学家们猜测地球上的生命大约起源于40亿年前。

较早的生命形态是原始微生物。

只有一套用于维持生命基本功能的简单的基因。

它们把这些基因传给后代

传播了数亿代

一些基因还在细胞里做同样的工作，比如说复制DNA。

但是其中没有一个是编码蜘蛛丝或者多巴胺的。

现在地球上的基因要远远多于从前。

它们大多是通过错误诞生的。

每一次细胞分裂的时候，都会复制自己的DNA。

有时它会意外的复制两次同样的DNA段。

在这个过程中，有可能会产生多余的基因。

起初，多余的基因和原来的基因有着相同的功能。

但是在代代相传中，它有可能会产生新的基因突变。

这些突变有可能会改变新基因的功能。

然后新的基因也许会被再一次的复制。

有相当一部分我们突变的基因是最近才出现的。

很多是仅仅在数百万年前产生的。

最年轻的基因从人类的表亲，人猿进化而来。

虽然说从单个基因到一族基因的转变

也许需要超过一百万年

科学家们发现，一旦新的基因进化了，

他们很快就可以承担起必要的功能。

举个例子，有数百个基因编码了

鼻子中用来捕捉气味分子的蛋白质

这样的突变让他们可以抓到不同的分子，

让我们拥有可以识别数万亿种不同味道的能力。

有些时候突变对复制的基因会带来更大的影响。

他们也许会让一个基因在不同的器官中生产蛋白质。

或者是发生在生命中不同的时间段。

或者说生产的蛋白质会一起从事不同的工作。

用蛇来举例，它体内有一种专门杀死细菌蛋白质的基因

很久之前，这基因复制了并且产生了基因突变。

这个突变改变了基因上决定在哪个部位

生产某种蛋白的信号

这种能杀死细菌的蛋白质没有在蛇胰腺中被激活

取而代的是，它们被用在了蛇的嘴里

当蛇咬到猎物的时候，这种酶就会渗透到动物的伤口里

并且当这种蛋白质被证实是有毒的，

可以帮助蛇捕捉到更多的猎物，

这种蛋白就被保留下来了。

所以从前在胰腺中的基因现在成了嘴中

用来杀死猎物的毒液

新的基因还能通过更难以置信的方式产生

动物，植物，以及其他物种的DNA，

含有一大部分不编码蛋白质的基因片段。

据科学家所知，这些大多是无意义无功能

的随机组合

这些DNA片段有时候会像基因一样产生突变。

有时候这些突变可以变成

标志着基因序列开始的起点

突然间，该细胞就可以产生新的蛋白质了。

期初，这些蛋白质也许是无用的甚至是有害的，

但是更多的基因突变可以改变蛋白质的形状。

该蛋白质也许会发挥出一些有意义的功能，

有时它会让一个器官更加的健康，强壮，

更好的繁殖后代。

科学家们发现这些新的基因工作在动物身体中的各个部分。

所以我们两万个基因有许多种起源，

从生命的起源，到刚开始存在的新基因。

只要地球上有生命的存在，就会有新的基因产生。