這是一本關(guān)于基因、動(dòng)物保護(hù)和生物進(jìn)化的有趣的科普書(shū)。作者以自己頗具傳奇的經(jīng)歷和優(yōu)美的文字向讀者講述了在生命發(fā)展的歷史長(zhǎng)河中，基因演化所起到的作用，講述了基因背后發(fā)生的一個(gè)個(gè)引人入勝的故事。通過(guò)故事我們可以了解瀕危野生動(dòng)物仍存于世的奧秘，了解人們?yōu)檎葹l危動(dòng)物所做的努力，了解中世紀(jì)的黑死病所遺留下來(lái)的影響，了解家貓的基因組圖譜如何幫助破獲一起謀殺案，了解為什么有的人不會(huì)得艾滋病，了解當(dāng)今頗為時(shí)髦的基因治療究竟怎樣等�！东C豹的眼淚》由我國(guó)人類(lèi)基因組的首席科學(xué)家楊煥明親自作序并推薦。
基因中隱藏著生命的秘密，它是許多不解之謎的答案。14個(gè)引人入勝的基因故事讓你知道生命為什么這么頑強(qiáng)，瀕危動(dòng)物為什么瀕危，為什么有的人不會(huì)得艾滋病，時(shí)髦的基因治療是什么，基因也可以破案……
史蒂芬?jiàn)W布萊恩，博士，1985-2011年任美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院國(guó)立腫瘤研究所基因組多樣性實(shí)驗(yàn)室主任。現(xiàn)任哈佛大學(xué)和北京大學(xué)的兼職教授。
前言
序言
第一章 狂笑的老鼠
第二章 獵豹的眼淚
第三章 傲慢與偏見(jiàn)
第四章 疲于奔命——佛羅里達(dá)山獅
第五章 官僚作祟
第六章 鯨的故事
第七章 獅瘟疫
第八章 婆羅洲的野人
第九章 熊貓之根
第十章 我們的由來(lái)
第十一章 雪球的機(jī)會(huì)——基因組爪印
第十二章 基因衛(wèi)士
第十三章 起源
第十四章 銀彈
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第九章熊 貓 之 根
危險(xiǎn)的攀爬持續(xù)了6個(gè)小時(shí)，在寒冷的細(xì)雨中跌跌滑滑，沿著陡峭泥濘的羊腸小道攀援而上。我們穿著保暖內(nèi)衣和戈?duì)柼厮蛊放品浪笟獾牡巧窖�，拖著背包，蜿蜒穿過(guò)茂密的竹林，翻過(guò)無(wú)數(shù)懸崖，經(jīng)過(guò)伐木工人營(yíng)地，路過(guò)高掛的瀑布。在每個(gè)駐足歇腳的地方，年輕漂亮的呂植博士都將天線(xiàn)對(duì)向熊貓無(wú)線(xiàn)電頸圈發(fā)出的信號(hào)。我坐了三天飛機(jī)到西安，又坐了 10小時(shí)路虎越野車(chē)到杉樹(shù)坪伐木營(yíng)地，才到了這兒。我時(shí)差還沒(méi)倒過(guò)來(lái)，又水土不服拉肚子，前一天晚上喝米酒還有點(diǎn)兒宿醉�？晌疫�是決心體驗(yàn)一把很少人能夠想象的冒險(xiǎn)： 登上中國(guó)多山的陜西省的秦嶺山脈，看看棲居在自己洞穴的野生大熊貓和它的幼仔。
呂植最先聽(tīng)到了幼仔的叫聲，聲音很弱，像遙遠(yuǎn)的悲鳴，只有在森林的靜寂中才能聽(tīng)得到。在山頂，年輕的研究生小健帶著我們走到陡峭的懸崖上一塊突出的巨石上�，F(xiàn)在幼仔的哭聲變得刺耳，令人不安。呂植敏捷地繞石而下，靠近下面的熊貓洞穴。呂植在北京大學(xué)的導(dǎo)師潘文石教授扶著我繞過(guò)巨石，這樣我就可以看見(jiàn)那個(gè)因?yàn)楹湍赣H分開(kāi)而痛苦號(hào)叫著的8英寸（20厘米）長(zhǎng)的小家伙了。
沒(méi)錯(cuò)，是大熊貓的寶寶，它有迷人的眼斑和米老鼠樣的耳朵，又可愛(ài)又嬌弱。他們給它起名為“桂葉”。小健解釋說(shuō)，桂葉的母親嫫嫫外出覓食了，這是潘文石和呂植在秦嶺長(zhǎng)達(dá)13年的大熊貓研究中記錄下的野生大熊貓的一個(gè)常見(jiàn)活動(dòng)。
我的目光就離不開(kāi)這嬌弱的幼仔了，它很活躍，叫聲響亮，很討人喜歡。潘教授問(wèn)我想不想抱抱幼仔，他讓我放心，說(shuō)這不會(huì)傷害它。我小心翼翼地伸出戴著手套的雙手，把這黑白相間的小嬰兒抱向我的溫暖的外套。當(dāng)它合上眼睛，舒舒服服地把它的頭靠在我的圍巾上時(shí)，它的叫聲平息下來(lái)。其他人無(wú)聲地笑了，因?yàn)樗麄冎牢掖藭r(shí)的感受。
當(dāng)我把桂葉抱在胸前，我瞬間意識(shí)到，這就是物種保護(hù)的真正內(nèi)涵。那個(gè)時(shí)刻清晰地印在我的記憶中，就像昨天剛剛發(fā)生。把幼仔小心地放回洞穴之后，我凝望著遙遠(yuǎn)的山谷若有所思，直到桂葉的一聲突然尖叫打斷了我的神游。原來(lái)是呂植從它背部拔了一根毛做遺傳樣本。
現(xiàn)在回想起來(lái)， 我想我被吸引到大熊貓生物學(xué)研究和保護(hù)中來(lái)是必然的。大熊貓是動(dòng)物保護(hù)運(yùn)動(dòng)毫無(wú)爭(zhēng)議的旗艦物種。沒(méi)有任何其他瀕危物種能像羞怯迷人的黑白兩色“貓熊”——甚至今天在中國(guó)人們還這么稱(chēng)呼它——吸引了這么多的關(guān)注、研究、爭(zhēng)議或熱情。大熊貓是動(dòng)物園和保護(hù)行動(dòng)中的超級(jí)巨星。或許是因?yàn)槠渚尥娜藲�，它們也吸引了最�?yōu)秀的——和最糟糕的——保護(hù)救星，幫助它們繁榮，避免滅絕。關(guān)于這一物種的政治、科學(xué)、價(jià)值和歷史等方面出現(xiàn)了如此多的電視專(zhuān)題片、書(shū)籍和文章，所以我很猶豫是否要在詮釋大熊貓的書(shū)庫(kù)中再添加一章。然而，大熊貓的遺傳研究故事是一個(gè)令人著迷的生物政治交織的過(guò)程，我們可以借鑒其中的成功及失誤。
在我生活的世界里，最著名的大熊貓是玲玲和興興。這一對(duì)熊貓1972年4月16日抵達(dá)美國(guó)華盛頓國(guó)家動(dòng)物園，作為周恩來(lái)總理和中華人民共和國(guó)送給美國(guó)人民的禮物，以紀(jì)念理查德尼克松總統(tǒng)敲開(kāi)了中國(guó)對(duì)西方世界外交的大門(mén)。華盛頓這一對(duì)熊貓受到公眾巨大的關(guān)注和喜愛(ài)。在展覽的第一天，它們就吸引了7.5萬(wàn)名游客。在1972年結(jié)束之前，前來(lái)觀看這一對(duì)愛(ài)嬉戲的年輕熊貓的游客超過(guò)了100萬(wàn)。
在整個(gè)20世紀(jì)70年代，每一個(gè)美國(guó)人都希望這對(duì)熊貓能有一個(gè)熊貓寶寶，但就是事與愿違。大熊貓繁殖有季節(jié)性，每年只發(fā)情（發(fā)情時(shí)雌性接受雄性的求愛(ài)）一次，通常是在春天。從1974年玲玲第一次發(fā)情開(kāi)始，每個(gè)發(fā)情季節(jié)玲玲和興興都被放在一起。但興興一方有點(diǎn)問(wèn)題，它往往騎跨在錯(cuò)誤的一頭，興奮地向玲玲的耳朵或其他可笑但無(wú)效的部位射精。在一陣密集的媒體監(jiān)察中，興興被扣上無(wú)能、笨蛋、懦弱無(wú)用的帽子。
到1981年，國(guó)家動(dòng)物園的負(fù)責(zé)人和大熊貓繁殖專(zhuān)家們都非常擔(dān)心。他們把倫敦動(dòng)物園一只強(qiáng)健陽(yáng)剛的熊貓佳佳空運(yùn)來(lái)了，佳佳曾使馬德里動(dòng)物園一只雌熊貓懷孕產(chǎn)仔，多少證明了它有應(yīng)對(duì)生育挑戰(zhàn)的經(jīng)驗(yàn)。佳佳與玲玲的相遇是一場(chǎng)災(zāi)難。它把這只美國(guó)母熊貓揍得失去知覺(jué)，直至休克。為了讓攻擊停下來(lái)，動(dòng)物園的工作人員對(duì)空鳴槍?zhuān)孟浪畼寚娝鼈�。沒(méi)有交配，只有劫掠，佳佳很不光彩地被遣送回英國(guó)�！澳莻�(gè)混蛋打傷了她，”國(guó)家動(dòng)物園主任特德里德（Ted Reed）氣哼哼地說(shuō)�！度A盛頓郵報(bào)》專(zhuān)欄作家瑪麗麥格羅里（Mary McGrory）稱(chēng)佳佳為熊貓版的呂植從桂葉的背上拔了一根毛做遺傳樣本斯坦利科瓦爾斯基 （Stanley Kowalski）——田納西威廉姆斯（Tennessee Williams）令人難忘的舞臺(tái)劇《欲望號(hào)街車(chē)》（A Streetcar Named Desire）里粗野的角色。
動(dòng)物園管理人員被這場(chǎng)打斗嚇壞了，決定嘗試人工授精，中國(guó)動(dòng)物園對(duì)大熊貓進(jìn)行的人工授精已經(jīng)獲得成功。這樣，1983年當(dāng)玲玲發(fā)情時(shí)，倫敦動(dòng)物園的獸醫(yī)約翰奈特（John Knight）博士便做好了用電激取精術(shù)收集佳佳精液的準(zhǔn)備。精子采好的次日，奈特將新鮮精液放在胸前的口袋中，登上一架英國(guó)航空公司的飛機(jī)前往華盛頓。佳佳的精子抵達(dá)杜勒斯機(jī)場(chǎng)之前，美國(guó)國(guó)家動(dòng)物園的生殖專(zhuān)家戴芙拉克萊曼（Devra Kleiman）決定給興興最后一次自然交配的機(jī)會(huì)。在她的注視下，興興像是完成了一個(gè)很像是恰當(dāng)?shù)尿T跨，而且克萊曼聽(tīng)到一聲大熊貓狂喜的尖叫，這是行為學(xué)者視為交配高潮的信號(hào)。當(dāng)天晚些時(shí)候，玲玲還是被麻醉，用剛剛送來(lái)的倫敦佳佳的精子進(jìn)行了人工授精。
在此后不久舉行的介紹這些事件的新聞發(fā)布會(huì)上，有記者問(wèn)動(dòng)物園的公關(guān)發(fā)言人鮑勃霍奇（Bob Hoage），如果玲玲確實(shí)懷孕了，他們?cè)趺粗栏赣H是誰(shuí)？霍奇回答說(shuō)： “我們與國(guó)家癌癥研究所的遺傳學(xué)家斯蒂芬?jiàn)W布萊恩（Stephen O’Brien）博士有長(zhǎng)期密切的合作。我相信他能搞清楚�！绷崃峁粦言辛耍覄t發(fā)現(xiàn)自己頭一次被丟進(jìn)了大熊貓保護(hù)圈。
1983年7月21日，玲玲生下了在美國(guó)出生的第一個(gè)大熊貓幼仔，一個(gè)重134克，看起來(lái)像無(wú)毛小鼠的小小的大熊貓嬰兒。讓人傷心的是，幼仔在出生后不到3個(gè)小時(shí)，就死于在產(chǎn)道內(nèi)染上的假單胞菌感染。
幼仔的尸檢是個(gè)很難受的事。我默默地采集了一塊10美分硬幣大小的皮膚組織樣品，用來(lái)建立確定基因型的活體培養(yǎng)。我們已經(jīng)有了興興和玲玲的皮膚成纖維細(xì)胞系。一個(gè)星期后，倫敦佳佳的一塊浸在組織培養(yǎng)液中的皮膚切片乘飛機(jī)抵達(dá)。我們檢測(cè)了熊貓細(xì)胞中的29個(gè)等位酶基因，選擇這些基因是因?yàn)樗鼈冊(cè)谄渌溉閯?dòng)物中具有遺傳變異性。不幸的是，這些遺傳標(biāo)記沒(méi)有一個(gè)顯示出4只大熊貓之間有任何變異。我們需要遺傳差異來(lái)建立幼仔父親的身份，所以我們決定用皮膚細(xì)胞系中更大群組的蛋白，由經(jīng)過(guò)雙向凝膠電泳分離的蛋白染色來(lái)分析。在我們檢查的300個(gè)蛋白質(zhì)中，有6個(gè)顯示出遺傳變異性，這些變異證明了興興是嬰兒的父親，而不是佳佳。行為學(xué)家戴芙拉克萊曼所目睹的自然交配是成功的。
了解了興興具有生殖力，此后動(dòng)物園每年都嘗試自然交配。之后玲玲曾三次懷孕，但像第一胎一樣，嬰兒都沒(méi)有存活，通常是死于大量的細(xì)菌感染。1992年，玲玲在 22歲時(shí)去世，興興于1999年去世。
參與世界上第一個(gè)大熊貓父系鑒定評(píng)估對(duì)我也是一次學(xué)習(xí)。當(dāng)我徘徊在國(guó)家動(dòng)物園的大熊貓展區(qū)等待組織樣本時(shí)，我熟讀了展示的圖文。精心裝飾的墻面不僅描述了大熊貓保護(hù)的豐富歷史，還介紹了一個(gè)世紀(jì)來(lái)吵嚷不休的科學(xué)辯論。單是大熊貓究竟應(yīng)歸入熊科Ursidae還是浣熊科Procyonidae，分類(lèi)學(xué)家和熊貓生物學(xué)家都不能達(dá)成一致。作為一種妥協(xié)，有些人把它單獨(dú)歸為一科。
熊貓分類(lèi)的豐富多彩的傳奇故事可以回溯至一個(gè)西方人第一次對(duì)大熊貓的描述，他就是19世紀(jì)巴斯克傳教士阿爾芒戴維神父（Pere Armand David）。作為一個(gè)業(yè)余博物學(xué)家，戴維熱衷于記錄眾多中國(guó)特有的哺乳動(dòng)物物種。1869年，他給他的科學(xué)導(dǎo)師、巴黎自然歷史博物館館長(zhǎng)阿方斯米爾內(nèi)愛(ài)德華茲（Alphonse MilneEdwards）寄去了他對(duì)一種神秘的高寒生物的描述，他稱(chēng)之為Ursus melanoleucus（黑白熊）。次年，戴維為博物館帶回毛皮和骨骼材料。米爾內(nèi)愛(ài)德華茲研究了這個(gè)動(dòng)物的骨骼和牙齒，并得出結(jié)論，它們更像大熊貓那些身材矮小的中國(guó)表親，即紅熊貓或小熊貓，而不是其他熊類(lèi)。由于小熊貓已被毫無(wú)爭(zhēng)議地歸入浣熊科，米爾內(nèi)愛(ài)德華茲便宣布，大熊貓也應(yīng)該跟小熊貓一起歸為浣熊科，是一種巨型浣熊。這次交流開(kāi)始了一場(chǎng)長(zhǎng)達(dá)一個(gè)世紀(jì)的爭(zhēng)論，它以活潑而刺激的方式主導(dǎo)了動(dòng)物學(xué)討論。
雖然大熊貓肯定看起來(lái)像熊，但它卻有一些非常不同尋常的特點(diǎn)，與其與世隔絕的高寒生活方式和以竹筍、竹莖和竹葉為主的高度特化的食性相關(guān)。大熊貓的頭骨和下頜骨很大，其強(qiáng)大的顎部肌肉和寬大的牙齒都適于破碎和研磨它的植物性食物。大熊貓有一個(gè)中度發(fā)達(dá)的第六指——熊貓的拇指——適合抓握竹筍。小熊貓也以食竹為生，它們甚至以同樣的方式抓握竹筍，但它們沒(méi)有額外的拇指。
大熊貓另外還有幾個(gè)特征是熊類(lèi)所沒(méi)有的。它們雄性的生殖器很小，朝向后部，類(lèi)似浣熊。大多數(shù)溫帶和北極地區(qū)的熊類(lèi)物種要冬眠，而熊貓卻不冬眠。這可能是因?yàn)榇笮茇垷o(wú)法從相當(dāng)?shù)托У哪芰縼?lái)源——竹子——中存儲(chǔ)足夠的能量。熊會(huì)怒吼或咆哮，大熊貓則像綿羊或山羊那樣咩咩叫大熊貓的叫聲包括犬吠和咆哮，這兩種聲音通常在沖突時(shí)或發(fā)情時(shí)發(fā)出。 。實(shí)際上這咩叫聲相當(dāng)于小熊貓和其他浣熊科動(dòng)物的吱吱聲和咔嗒聲，但卻聽(tīng)不到熊發(fā)出類(lèi)似的聲音。
在過(guò)去130年中，在科學(xué)文獻(xiàn)中有超過(guò)50部學(xué)術(shù)專(zhuān)著，每一部都聲稱(chēng)解決了熊貓的起源及其正確的分類(lèi)問(wèn)題。專(zhuān)家們的意見(jiàn)分為三個(gè)陣營(yíng)，彼此強(qiáng)烈對(duì)立，卻都固執(zhí)己見(jiàn)地認(rèn)為自己絕對(duì)正確。一個(gè)陣營(yíng)宣布大熊貓是一種特化的熊，屬熊科。第二陣營(yíng)認(rèn)為它是一種不同尋常的浣熊，屬浣熊科。中間派的一個(gè)陣營(yíng)將大熊貓和小熊貓一起單獨(dú)歸為一科（熊貓科Ailuridae或大貓熊科Ailuropodidae），強(qiáng)調(diào)它們有別于熊或浣熊的生物學(xué)獨(dú)特性。當(dāng)我在玲玲和興興的展館里等待它們的皮膚標(biāo)本時(shí)，我意識(shí)到，關(guān)于熊貓進(jìn)化之根唯一達(dá)成的一致，就是還沒(méi)有達(dá)成普遍的共識(shí)。
于是我開(kāi)始閱讀關(guān)于大熊貓的分類(lèi)的不同意見(jiàn)。我不得不說(shuō)，給我留下了深刻印象的不只是科學(xué)辯論的深度，還有論戰(zhàn)各派對(duì)爭(zhēng)議的意義的振振有詞。傾向于浣熊派的埃德溫科爾伯特（Edwin Colbert）在1938年指出：
“所以這個(gè)問(wèn)題多年未決， 支持熊科的，堅(jiān)持浣熊科的，還有中間路線(xiàn)派，都以最清晰的邏輯提出了他們的若干論據(jù)，而在此期間，大熊貓們則安詳?shù)厣钤谒拇ǖ拇笊嚼�，我行我素，從�?lái)沒(méi)有想到它們正在引起的動(dòng)物學(xué)爭(zhēng)議。”
史蒂芬杰伊古爾德（Stephen Jay Gould）史蒂芬杰伊古爾德（1941—2002）,美國(guó)古生物學(xué)家、演化生物學(xué)家，科學(xué)史學(xué)家與科普作家。 1972年，他和紐約美國(guó)自然史博物館的尼爾斯埃爾德里奇（Niles Eldredge）共同提出“間斷平衡”(Punctuated Equilibrium)進(jìn)化理論，由此享譽(yù)全球。 在1986年肯定熊科派時(shí)寫(xiě)道：
“我們陶醉于我們一直未能解決某些關(guān)鍵爭(zhēng)論，因?yàn)樗械臉?lè)趣就在爭(zhēng)論中�！�
支持單立一科的喬治夏勒博士在1993年寫(xiě)道：
“大熊貓就是大熊貓……在某些方面這個(gè)長(zhǎng)期懸而未決的問(wèn)題根本微不足道，它只是映射出科學(xué)上對(duì)不確定性的不快，以及讓一切整齊就位的嗜好……然而，這個(gè)爭(zhēng)議提出了一個(gè)根本的科學(xué)問(wèn)題 —— 在分類(lèi)中哪些特征是重要而有意義的？”
約翰賽登斯狄克（John Seidensticker）在2001年若有所思地寫(xiě)道：
“科學(xué)家們了解大熊貓起源的努力……已經(jīng)像這個(gè)動(dòng)物本身一樣，成為籠罩在誤解中的傳奇……隨著……更新更精密的技術(shù)出現(xiàn)……追溯不同推理思路和證據(jù)是如何展開(kāi)的就十分有趣……這就是科學(xué)的運(yùn)行；從來(lái)不是一成不變，總是在質(zhì)疑，要再努力一次來(lái)澄清�！�
從來(lái)沒(méi)有一個(gè)分類(lèi)學(xué)爭(zhēng)議辯論得如此激烈，說(shuō)辭如此優(yōu)雅，有如此豐富的形態(tài)學(xué)、行為學(xué)和解剖學(xué)描述。比如1964年D德懷特戴維斯（D. Dwight Davis）發(fā)表的鴻篇巨著，專(zhuān)講對(duì)死于1938年的芝加哥布魯克菲爾德（Brookfield）動(dòng)物園的大熊貓?zhí)K琳的解剖。他這部300頁(yè)的專(zhuān)著分析了50個(gè)器官系統(tǒng)，文字和插圖充滿(mǎn)了精致細(xì)節(jié)，被斯蒂芬杰伊古爾德稱(chēng)為 “本世紀(jì)最偉大的比較解剖學(xué)著作”。戴維斯的分類(lèi)結(jié)論擲地有聲。“大熊貓是一種熊，其卷入從熊屬（Ursus）到大熊貓屬（Ailuropoda）的初級(jí)適應(yīng)轉(zhuǎn)變的遺傳機(jī)制極少——也許不超過(guò)半打�！�
戴維斯的觀點(diǎn)很快就被許多人所接受，但可惜不是所有人都接受。他的批評(píng)者認(rèn)為，他的分析無(wú)論多徹底，卻沒(méi)有遵循標(biāo)準(zhǔn)的分類(lèi)程序，只是圍繞他的觀察細(xì)述了一堆主觀判斷。在他的專(zhuān)著的第一頁(yè)上，戴維斯在腳注中承認(rèn)，他從一開(kāi)始就確信，大熊貓是一種熊，所以他在全書(shū)中都堅(jiān)守著這個(gè)看法。他沒(méi)有試圖呈現(xiàn)一個(gè)大熊貓與小熊貓、浣熊和熊的全面比較分析，因?yàn)橛盟脑?huà)說(shuō)，“這變得很困難，所以我放棄了�！贝骶S斯的工作是大師級(jí)的，很有說(shuō)服力的，但更多的是描述性而不是分析性的。他的致命的弱點(diǎn)是他的假定，以為他的同事就為他的細(xì)節(jié)之廣度也會(huì)接受他的解釋。大多數(shù)人是這樣，但還有許多人不是這樣。
我無(wú)法抗拒這個(gè)歷經(jīng)百年之久卻仍未解決并仍在尋找一種新看法的辯論。分子遺傳學(xué)肯定要參與其中，而我有了細(xì)胞系中所有必要的生物材料： 大熊貓、小熊貓和熊的DNA、蛋白質(zhì)和基因的永久性來(lái)源。
在過(guò)去的幾十年中，解決種系發(fā)育歷史和分類(lèi)關(guān)系的新的分子演化研究方法已經(jīng)成熟。其原理是比較遺傳相似性和差異性，特別是比較幾個(gè)有親緣關(guān)系的物種的同源基因序列和蛋白基因產(chǎn)物（氨基酸序列）的異同�；蛐蛄胁町惖哪Ｊ奖挥脕�(lái)揭示導(dǎo)致現(xiàn)生物種群組的遠(yuǎn)古演化進(jìn)程中的分裂。要構(gòu)建一個(gè)物種的演化歷史，構(gòu)建它的進(jìn)化樹(shù)，我們?cè)俅位氐椒肿隅娂僬f(shuō)，即兩個(gè)物種分離的時(shí)間越長(zhǎng)，其突變差異量越大。用物種之間遺傳差異的矩陣反向回推，用復(fù)雜的數(shù)學(xué)方法重建能最佳利用這些數(shù)據(jù)的進(jìn)化樹(shù)。事實(shí)上，現(xiàn)在有好幾種理論方法（指名法，基于距離的方法，貝葉斯法，最大簡(jiǎn)約法和最大似然法）都使用計(jì)算機(jī)，根據(jù)分子數(shù)據(jù)來(lái)構(gòu)建種系發(fā)育樹(shù)。當(dāng)所有的分析方法，特別是用了幾個(gè)不同的DNA片段，得到相同的結(jié)果時(shí)，人們就有理由相信，這些結(jié)果特指的演化關(guān)系反映了真實(shí)的演化史。
分子鐘假說(shuō)已經(jīng)遭遇到一些爭(zhēng)議。批評(píng)者指出，突變的積累并不總是精準(zhǔn)地按照與時(shí)間比例的關(guān)系來(lái)發(fā)生，造成用分子鐘構(gòu)建的演化樹(shù)的分枝長(zhǎng)度會(huì)有過(guò)快或過(guò)慢的問(wèn)題。這些批評(píng)令人不安，但并不說(shuō)明這種確定演化關(guān)系的方法無(wú)效。相反，它們強(qiáng)調(diào)了使用不同的基因或DNA片段來(lái)重復(fù)試探性解決方案的需要。經(jīng)過(guò)40多年的應(yīng)用、改進(jìn)和校驗(yàn)，分子鐘方法已經(jīng)經(jīng)受住了時(shí)間的考驗(yàn)。這個(gè)方法用得非常好。
既然在我的實(shí)驗(yàn)室中生長(zhǎng)著永久不滅的大熊貓活組織培養(yǎng)細(xì)胞，我們便采用了六種不同的分子遺傳學(xué)方法來(lái)分析大熊貓的起源問(wèn)題。每種方法各有鮮明的長(zhǎng)處和短處。但我們有信心，這六種互補(bǔ)的方法一旦放在一起，會(huì)給我們一個(gè)有力的答案。
六種遺傳學(xué)工具中的三種——等位酶遺傳距離，雙向電泳遺傳距離（用來(lái)確定玲玲父親身份的方法）和免疫學(xué)距離——評(píng)估不同的物種之間一組蛋白質(zhì)中所積累的氨基酸序列的變化。兩個(gè)不同物種中相同的蛋白質(zhì)（例如血紅蛋白或白蛋白）氨基酸序列的差異，是編碼這些蛋白質(zhì)的同源基因中突變分離的后果。所以，實(shí)際上，我們正在通過(guò)量化序列差異的程度來(lái)間接追蹤基因間的演化差異。
另兩種方法，DNA雜交和線(xiàn)粒體DNA序列分析，是利用同源基因的DNA序列差異。這兩種分析過(guò)程直接評(píng)估基因分歧性，作為演化時(shí)間的替代指標(biāo)。
最后一個(gè)方法檢查不同的物種之間染色體組織結(jié)構(gòu)的差異。在漫長(zhǎng)的演化進(jìn)程中，祖先物種的染色體排列偶爾會(huì)因自發(fā)的斷裂和再接合而重新排列，這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為易位。親緣關(guān)系近的物種染色體易位斷裂較少，而親緣關(guān)系遠(yuǎn)的物種間長(zhǎng)期的分離會(huì)導(dǎo)致較多的易位交換。通過(guò)檢查染色體的外觀，識(shí)別出兩個(gè)物種中具有相同的同源基因的區(qū)域，我們可以計(jì)數(shù)發(fā)生了多少染色體易位，辨認(rèn)出它們發(fā)生在染色體上的哪一段。利用幾個(gè)物種之間這些染色體易位的模式和頻率，我們推導(dǎo)出了熊和大熊貓物種之間發(fā)生的染色體重排。然后，我們運(yùn)用名為最大簡(jiǎn)約法（maximum parsimony）的演化原理來(lái)分析染色體交換的步驟，這能最好地解釋導(dǎo)致形成現(xiàn)代物種染色體組織結(jié)構(gòu)的染色體片段的移動(dòng)。
所有這六種不同的方法對(duì)于熊大熊貓浣熊的演化謎題，都給出了相同的答案。它們共同勾畫(huà)出大熊貓演化歷史的圖景。戴維神父是對(duì)的。大熊貓確實(shí)是一種熊，它的基因連貫地出自演化樹(shù)上形成熊科動(dòng)物的一支；而小熊貓的基因出自浣熊所在的分支。新的數(shù)據(jù)以一定的清晰度表明了每個(gè)物種如何以及何時(shí)發(fā)生了演化。下面就講講分子們告訴我們的故事，關(guān)于熊和大熊貓如何形成的故事。
約3000萬(wàn)年前，在叫做漸新世的地質(zhì)時(shí)期，今天的八種熊類(lèi)（棕熊，美洲黑熊，亞洲黑熊，馬來(lái)熊，北極熊，懶熊，南美的眼鏡熊和大熊貓）和浣熊科動(dòng)物（19種，包括浣熊，長(zhǎng)鼻浣熊，蜜熊，尖吻浣熊和小熊貓）的祖先分道揚(yáng)鑣，各自演化。又過(guò)了不到1000萬(wàn)年，小熊貓的一個(gè)祖先與其他浣熊物種分離開(kāi)來(lái)，在亞洲演化，而其余浣熊科物種則在美洲演化。
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