《宇宙自然生命简史：59 我们从何而来》歌词

[00:00:00] 本字幕由腾讯音乐天琴实验室独家AI字幕技术生成

[00:00:05] 欢迎收听科学有故事

[00:00:09] 比科学故事更重要的更重要

[00:00:11] 更重要的是科学精神

[00:00:17] 这是科学有故事与腾讯音乐天琴实验室联合制作的科普节目

[00:00:22] 我是你的主播汪洁

[00:00:24] 上一期我们说到达尔文和孟德尔虽然互不相识

[00:00:29] 但两人呢

[00:00:30] 却为20世纪全部的生命科学奠定了基础

[00:00:33] 达尔文看到了一切生物均有联系

[00:00:36] 他们最终都可以追溯到一个简单而共同的祖先

[00:00:40] 而孟德尔的工作则解释了这一切是如何发生的

[00:00:46] 这样一来呢

[00:00:47] 尽管还存在着太多不是很清楚的问题

[00:00:51] 但我们终于可以大致回答

[00:00:52] 人是从哪里来

[00:00:54] 这个问题了

[00:00:57] 我们从何而来

[00:01:00] 要去向何方

[00:01:04] 一个星球一个实验

[00:01:08] 请听我为您讲述有关宇宙自然生命简史

[00:01:18] 187 1年达尔文出版了人类起源一书

[00:01:22] 终于明确表达了人类与猿类是近亲的观点

[00:01:26] 但这个结论非常的大胆

[00:01:28] 因为当时并没有多少化石能证明这一观点在当时唯一发现的早期人类的化石是著名的尼安德特人化石是在德国发现的

[00:01:39] 还有几块不能确定的颌骨化石碎片许多大权威并不相信他们是远古人类总的来说呢

[00:01:47] 人类起源是一本比物种起源更容易引起争议的著作

[00:01:52] 但当它问世的时候

[00:01:53] 这个世界已经不像以前那样容易激动

[00:01:56] 它引发的争论也没有之前那么激烈了

[00:01:59] 达尔文晚年所研究的课题

[00:02:01] 基本上与自然选择理论关系不大

[00:02:04] 他花了巨多的时间收集鸟粪仔细的检查鸟粪中包含的东西

[00:02:09] 目的是为了搞明白植物的种子是怎么从一个大陆传播到另一个大陆的

[00:02:15] 他还花了大量的时间研究蚯蚓

[00:02:18] 他对蚯蚓曾经做过的一个实验呢

[00:02:20] 是对着他们弹钢琴

[00:02:22] 当然不是为了取悦他们

[00:02:23] 而是研究声音和震动

[00:02:25] 对他们产生的影响

[00:02:27] 他第一个发现蚯蚓对于培育肥沃土壤起着至关重要的作用

[00:02:33] 他在由蚯蚓活动引起的土壤腐殖层一书中写道

[00:02:37] 在世界历史上恐怕很难找到比蚯蚓发挥作用更大的动物了

[00:02:42] 这本书其实比他的物种起源更流行

[00:02:45] 实际上

[00:02:46] 达尔文还写过很多书

[00:02:48] 在那个年代绝对算得上是一个畅销书作家了

[00:02:51] 例如他写过英国及其他国家兰花精油昆虫授粉的各种创新写过人类与动物的情感表达这本书呢

[00:03:02] 上市第一天就卖出了差不多5300 册

[00:03:05] 还写过植物王国异花受精和自花受精的效果

[00:03:09] 这本书的主题呢

[00:03:10] 与孟德尔的研究及其相近

[00:03:12] 但却没有得出孟德尔那样深刻的见解

[00:03:16] 达尔文的最后一本书是188 0年11月上市的植物运动的力量

[00:03:21] 而达尔文是在差不多一年半后的1882 年4月去世的

[00:03:26] 他还投入了大量的精力研究近亲繁殖的后果

[00:03:30] 这是有他私人原因的达尔文娶了她自己的表妹

[00:03:33] 而他们的孩子呢

[00:03:35] 总有一些生理和心理上的缺陷

[00:03:37] 因此呢

[00:03:38] 他很悲哀的怀疑啊

[00:03:39] 这些都是由于他们的族谱缺乏多样性导致的

[00:03:43] 达尔文的一生获得过众多的荣誉

[00:03:46] 但都不是因为物种起源或者人类起源皇家学会隆重地授予他科普利勋章表彰他在地质学动物学和植物学上所做的贡献

[00:03:56] 但这次颁奖与进化论无关

[00:03:59] 林奈学会在授予他荣誉的时候刻意回避了他的一些激进的观点

[00:04:04] 虽然她被安葬在威斯敏斯特大教堂紧挨着牛顿的墓

[00:04:08] 但是呢

[00:04:09] 他却没有被封为爵士

[00:04:12] 达尔文于1882 年4月19日去世孟德尔呢也于两年后去世

[00:04:18] 达尔文的理论一直要到20世纪三四十年代才被广泛的接受

[00:04:24] 生物学家们把他和孟德尔以及其他人的理论融合在了一起统称为现代综合进化论呢

[00:04:31] 这个翻译呢

[00:04:32] 还是有一点约定俗成的味道

[00:04:34] 尽管生物学家们都更喜欢把进化论改称为演化论

[00:04:38] 因为这样会更符合自然选择的本意

[00:04:42] 和达尔文类似孟德尔的理论大放异彩

[00:04:45] 也是他去世之后

[00:04:47] 但是到来的呢

[00:04:48] 却要比达尔文早一些190 0年

[00:04:51] 欧洲有三位**开展工作的科学家几乎是同时发现了孟德尔的作品

[00:04:56] 其中有一个叫雨果德维里斯的荷兰人想把孟德尔的成果据为己有

[00:05:01] 还好呢

[00:05:02] 他的对手据理力争

[00:05:04] 挫败了他的计划

[00:05:05] 人们这才意识到真正的功勋卓越的修道士已经长眠在地下几乎被人们彻底的遗忘了

[00:05:12] 人类终于开始大致明白

[00:05:14] 我们是怎么来到这个世界的又是怎么互相影响着彼此

[00:05:19] 但一切呢

[00:05:20] 都还不甚明了

[00:05:21] 想想啊

[00:05:22] 也真是令人吃惊一直要到20 世纪初以及之后的很多年

[00:05:27] 世界上最好的科学头脑也没有办法有理有据的告诉你

[00:05:31] 我们是从哪里来的

[00:05:33] 你可能还记得他们中的很多人认为科学都已经快要发展到尽头了

[00:05:38] 但是他们显然错了21 世纪突破最大的学科之一就是生物学那接下来呢

[00:05:45] 我来给你讲讲21世纪的生物学进展

[00:05:48] 让我们先从孩子经常会问的问题开始妈妈我是从哪里来的

[00:05:54] 如果你的父母没有在某一个恰当的时间结合这个时间可能要精确到秒甚至呢

[00:06:00] 可能要精确到毫秒就不会有你

[00:06:03] 而你父母的父母

[00:06:04] 如果没有在一个同样精确的时间结合也不会有你

[00:06:08] 我们可以继续往上推所有父母的父母啊

[00:06:11] 都得这么干

[00:06:12] 否则呢就一定确定以及肯定不会有你了

[00:06:16] 越是往前追溯你欠下的人情债也就越多

[00:06:20] 仅仅回溯到八代人之前

[00:06:23] 也就是啊

[00:06:23] 差不多到了咸丰皇帝和曾国藩出生的年代决定了你的存在的父母的总人数就要超过250 人了

[00:06:31] 如果继续往前追溯到李时珍尝百草和五月花号到达美洲的时代

[00:06:37] 你会有16384 个祖先正是他们的结合并交换基因物质才最终奇迹般地创造了你

[00:06:46] 往前20 代祖先的人数就会增加到1048576 人在往前五代则不会少于33554432 个

[00:06:59] 男人和女人是你的祖先

[00:07:02] 如果按照这样的逻辑做纯数学的计算啊

[00:07:05] 到了往前30

[00:07:06] 但这一数字的总数

[00:07:09] 记住啊

[00:07:09] 是不算你的表亲堂亲和你的任何远亲仅仅是你父母的父母这一线上去就将超过10亿

[00:07:17] 如果追溯到60 带之前那也就是到了罗马帝国的时代

[00:07:21] 这一数字将接近十亿亿是地球上曾经生存过的人类总数的几千倍

[00:07:27] 很明显啊

[00:07:28] 这样的数学计算肯定是在什么地方出错了

[00:07:31] 而出错的原因呢

[00:07:32] 可能你会有兴趣知道那是因为啊你上面的这根主线

[00:07:36] 其实呢是不纯的

[00:07:38] 没有一定程度上的亲戚联姻说的难听点呢

[00:07:41] 也就是**了是不会有你的

[00:07:44] 尽管人们为了优生会小心翼翼的避开近亲婚姻

[00:07:48] 但这种事情其实很多很多你在你族谱上面的几百万个祖先当中会有很多对夫妻一方来自你母亲这边的亲戚一方呢

[00:07:58] 是来自你父亲这边的亲戚

[00:08:00] 事实上

[00:08:01] 如果你现在的伴侣与你的国籍和种族都相同

[00:08:05] 那么极有可能你俩就是某种亲戚关系

[00:08:09] 实际上

[00:08:09] 如果你坐在公交车上

[00:08:11] 公园里咖啡店中或者任何一个人多的地方

[00:08:14] 环顾四周

[00:08:15] 你看到的大多数人很有可能都是亲戚

[00:08:19] 如果有人自吹是孔子的后代

[00:08:21] 你也可以立即回答他

[00:08:22] 我也是对的我们其实都是一家人这句话无论从象征意义上还是从生物学意义上来讲都是正确的

[00:08:31] 你可能还听到过一个说法就是我们都有一个共同的祖先在生物学上被称为线粒体夏娃

[00:08:37] 那我给你讲一讲这个线粒体夏娃是怎么回事儿

[00:08:41] 1987 年1月

[00:08:42] 丽贝卡凯恩

[00:08:44] 马克思多金和亚纶威尔逊在自然杂志上发表了一篇论文

[00:08:49] 这是一枚重磅炸弹

[00:08:51] 让我们对于人类进化的理解又深了一层

[00:08:54] 在此之前呢盛行的理论认为不同的人类群体在距今2 00万年前就开始在不同的地区分别进化

[00:09:02] 这就是多地区起源说怎么通俗的理解这一说法呢

[00:09:07] 其实呢

[00:09:07] 我给你举一个例子

[00:09:08] 这一说法就是认为中国人的祖先啊

[00:09:11] 是北京猿人啊

[00:09:13] 德国人的祖先呢

[00:09:14] 可能是尼安德特人

[00:09:15] 但是这三位科学家开创性的工作却表明

[00:09:19] 所有人类携带的线粒体DNA 都可以追溯到一位生活在20 万年前的女性

[00:09:25] 而这位女性就被称为线粒体夏娃呢

[00:09:29] 线粒体又是什么呢

[00:09:30] 我记得我们之前的节目也讲到过在这里呢

[00:09:33] 我们稍微复习一下线粒体啊

[00:09:35] 是一种无核的细胞组织是被人类单细胞祖先吞噬的古老细菌

[00:09:40] 后来呢进化成了细胞的呼吸气为细胞活动提供能量

[00:09:45] 1963 年的时候又发现线粒体中也有DNA 而线粒体DNA 的遗传方式十分的独特

[00:09:53] 在脊椎动物**的生成过程中绝大多数的线粒体都会被去除掉

[00:09:59] 只保留极少数的线粒体提供**运动的能量

[00:10:03] 接着在受精的时候

[00:10:05] **中的线粒体DNA 不会进入到受精卵

[00:10:09] 即便是有个别闯入了也很快会被分解

[00:10:12] 所以呢

[00:10:13] 下一代的细胞和基因一半来自**

[00:10:16] 一半来自卵子

[00:10:18] 但线粒体基因则全部来自卵子

[00:10:21] 也就是说啊

[00:10:22] 线粒体基因只属于母系遗传

[00:10:24] 如果一位母亲没有生下女儿

[00:10:26] 那么她的线粒体基因就失传了

[00:10:30] 线粒体夏娃的研究成果

[00:10:31] 在最初的时候遭到了巨大的争议

[00:10:34] 但是他却几乎凭借着一己之力把多地区起源说扫进了历史的垃圾堆

[00:10:41] 在此之前呢就有的人类起源观点认为

[00:10:44] 我们的前身直隶人2 00万年前离开了非洲分散到了世界各地

[00:10:49] 然后这些不同的人群

[00:10:51] 为了适应新环境而进化

[00:10:53] 为了治人

[00:10:54] 而他们身上持续交换与融合的基因使他们仍然能够被称为同一物种

[00:11:00] 当时这个理论被认为可以解释在非洲欧亚大陆和澳洲发现的所有直立人的化石样本

[00:11:08] 但是后来的进一步的考古却发现了很多无法用这种理论解释的现象

[00:11:13] 于是呢

[00:11:14] 科学界又兴起了智人非洲起源说

[00:11:17] 这个学说认为现代人类都是智人的后代最有可能起源于东非距今15 到2 0万年前

[00:11:25] 多地区起源说中所有其余地区发现的古化石追溯的人类

[00:11:30] 现在呢

[00:11:31] 都已经灭绝了

[00:11:32] 而线粒体夏娃的发现给这个新学说提供了最强有力的支持

[00:11:37] 目前是主流科学界接受程度最高的学术好

[00:11:42] 我们上个小广告

[00:11:43] 回味一下

[00:11:52] 用证据还原真相

[00:11:54] 用科学理解世界

[00:11:56] 大家好

[00:11:57] 我的最新专辑真假世界未解之谜已经正式开始更新了

[00:12:02] 欢迎大家订阅收听

[00:12:10] 但是我们不要被夏娃这个名称误导和**中的夏娃不同

[00:12:15] 他并不是那个时期地球上唯一的女性

[00:12:18] 那个时期生活着成千上万和它一样的女性

[00:12:21] 但是呢

[00:12:22] 他却是唯一一个将自己的线粒体遗传到今天的女性

[00:12:27] 在有性生殖中一个人只能传递一半的基因后代的传递呢

[00:12:31] 也将持续的减半

[00:12:33] 只需要短短的1 000年

[00:12:35] 任何一个祖先绝大多数的基因差不多都会被降为零

[00:12:39] 但是现代人类几乎完整地继承了线粒体夏娃的线粒体

[00:12:44] 并且我们的女性将会继续无限期地传递这位夏娃的线粒体

[00:12:50] 线粒体DNA 一般很难发生改变

[00:12:53] 平均要过2 万年线粒体DNA 才会发生微小的变异通过追溯成千上万年积累下来的细微突变

[00:13:01] 我们可以找出哪些人种是密切相关的

[00:13:05] 并最终将线粒体夏娃的存在

[00:13:08] 时间锁定为历史中的某一时间段

[00:13:11] 目前得出的结论呢

[00:13:12] 是大约在20 万年前

[00:13:14] 这几乎排除了多地区起源说存在的可能性

[00:13:18] 否则线粒体夏娃应该存在于几百万年前

[00:13:22] 之前提到过的自然杂志文章的发表者之一的吴雅讯就研究了世界不同种族居民的线粒体DNA

[00:13:30] 他们发现全人类的线粒体DNA 基本上都是相同的差异很少

[00:13:35] 平均差异率仅为0 .32 %

[00:13:39] 而通过追溯不同种族线粒体DNA 的原型

[00:13:43] 威尔逊又进一步的确认了现代人类线粒体DNA 的发展谱系

[00:13:49] 他发现现代人类的线粒体DNA 分为两大类

[00:13:53] 第一类

[00:13:54] 仅见于一些非洲人中

[00:13:56] 第二类则分布于包括其他非洲人在内的所有种族中

[00:14:01] 而且

[00:14:01] 第二类的最终源头也在非洲人中这些研究成果都说明线粒体夏娃是一位非洲女性这也进一步奠定了人类单地起源说的科学地位

[00:14:13] 对于我们所有人类的共同母亲

[00:14:16] 大家可能会抱有美好的幻想

[00:14:19] 但是啊夏娃并不一定漂亮优雅或者呢

[00:14:22] 才华横溢

[00:14:23] 他只是当时生活着的人类中很普通的一员

[00:14:27] 只是完全出于某个偶然的因素

[00:14:29] 其他的女性的后代都没有延续到今天

[00:14:33] 他们的线粒体的传递都终止了

[00:14:36] 你可能会觉得这件事情很不可思议

[00:14:39] 这样的几率是不是非常非常微小呢

[00:14:42] 其实不是的

[00:14:43] 从上帝视角来看的话只要经过的时间足够长

[00:14:46] 从数学上来说呢

[00:14:48] 这是一种逻辑必然

[00:14:49] 我们必然有一个共同的母亲

[00:14:52] 用同样的数学逻辑

[00:14:54] 我们可以推断出我们也拥有一个共同的父亲

[00:14:58] 当然这个共同父亲未必和夏娃生活在同一个年代

[00:15:02] 因为我们不能肯定夏娃只有一个性伴侣

[00:15:05] 而是在遗传学上有一位亚当把他的Y 染色体传递给了

[00:15:10] 现在的人类

[00:15:12] 如果说母亲传递给女儿的是线粒体DNA

[00:15:15] 那么老爸传递给儿子的就是Y 染色体

[00:15:19] 遗传学家通过与追溯线粒体夏娃差不多的方式锁定了Y 染色体亚当它生活在距今六至9 万年前

[00:15:28] 我们每个人都令人不可思议的相似

[00:15:31] 把你的基因与任何一个人类的基因相比较平均来说

[00:15:36] 他们的99.9 %是完全相同的

[00:15:39] 事实上呢

[00:15:40] 人类只有一个种族区别不同种族最常用的那些特征

[00:15:45] 比如说皮肤和眼睛的颜色是由相对而言极少数的基因控制的1 0万年

[00:15:52] 只是历史长河中的片刻

[00:15:54] 而这短暂的人类进化史中

[00:15:57] 为了适应环境带来的巨大压力

[00:15:59] 这些极少数的基因发生了改变

[00:16:02] 例如赤道地区的人皮肤变得黝黑是为了减少紫外线辐射的伤害

[00:16:08] 而北方地区的人皮肤白皙是为了在较弱的阳光下

[00:16:13] 人体能够产生较多的维生素D

[00:16:16] 这些外表上的基因差异只占到了所有基因的不到0 .1 %所以呢

[00:16:22] 其实啊

[00:16:22] 中国人美国人阿拉伯人

[00:16:24] 我们都是人属人科人种

[00:16:27] 不管从生物学的角度

[00:16:29] 还是从家谱的角度来说

[00:16:31] 地球人真的都是一家人

[00:16:33] 不过话又说回来

[00:16:35] 正是这千分之一的微小差异

[00:16:37] 就构成了我们每个人的独特个性

[00:16:40] 近年来呢

[00:16:41] 科学家们为完成人类基因组计划做出了巨大的努力

[00:16:46] 准确的说

[00:16:47] 并不存在一个共有的人类基因组每一个人的基因组都是不相同的

[00:16:52] 否则的话

[00:16:53] 我们每一个人就是一模一样的了

[00:16:56] 正是因为我们的基因组不停的重组

[00:17:00] 使得我们每个人都大体相同

[00:17:02] 但又不是完全一样

[00:17:04] 正所谓龙生九子

[00:17:06] 个个不同

[00:17:07] 但又都属于同一物种

[00:17:09] 那么到底什么是基因什么又是基因组呢

[00:17:12] 这要从细胞开始说起了每一个细胞中都有一个细胞核儿

[00:17:17] 每个细胞核中又都有一种叫染色体的东西

[00:17:21] 之所以叫染色体啊

[00:17:22] 就是因为字面意思它首次被发现是因为被染上了颜色

[00:17:27] 这是46 处很复杂的物质

[00:17:30] 其中有23 数呢

[00:17:31] 来自你的母亲23 数来自你的父亲

[00:17:34] 你身体中的几乎每一个细胞准确的说呢

[00:17:37] 大约是99.9 9 9%都含有相同数量的染色体只有极少数的例外

[00:17:45] 这些例外呢

[00:17:46] 是红细胞一些免疫细胞卵子**由于不同的组织结构方面的原因

[00:17:52] 他们并不携带完整的基因信息

[00:17:55] 染色体包含一套完整的指令用于创造出你以及维持你的生命这些指令是由一长串微小和神奇的化学物质构成的

[00:18:05] 这也就是脱氧核糖核酸

[00:18:07] 我们简称为DNA

[00:18:10] 不过他还有一个更酷的名字叫地球上最非凡的分子DNA 存在的原因只有一个

[00:18:17] 那就是制造更多的DNA

[00:18:19] 你的身体中包含了大量的DNA 差不多每一个细胞中都被压缩进了近两米长的DNA 分子而从上世纪90 年代开始

[00:18:31] 人类就像自己的遗传密码发起了一次超大规模的国际合作项目

[00:18:36] 这就是人类基因组计划

[00:18:39] 到了200 1年2月12日游六个国家的科学家共同参与的国际人类基因组计划公布了一些重大的进展

[00:18:48] 科学家经过初步的解读

[00:18:49] 发现人类基因组一共约有32 亿个碱基对包含了大约三到4万个蛋白编码基因

[00:18:58] 现在呢

[00:18:59] 我想请你看着镜子中的自己

[00:19:01] 然后想象一下这么一个事实

[00:19:03] 有一百万亿个细胞在我的体内

[00:19:06] 几乎每一个细胞又都含有两米多长

[00:19:09] 仅仅压缩在一起的DNA 分子

[00:19:12] 如果把你体内所有的DNA 全部都变成一条直线足以从地球到月球再拉回来

[00:19:19] 而且是远不止啦

[00:19:21] 一个来回是许许多多个来回

[00:19:24] 如果按照一个DNA 长两米左右来计算的话

[00:19:27] 你体内的DNA 的总长度将达到两千一公里

[00:19:32] 这个距离是一个什么概念啊

[00:19:34] 如果你乘坐旅行者一号宇宙探测器的话

[00:19:37] 那么要飞373 年才能够飞两千一公里好了科学有故事

[00:19:43] 咱们今天呢

[00:19:43] 就聊到这里

[00:19:45] 下期节目咱们继续来聊聊DNA 的神奇

[00:20:01] 科学声音

[00:20:04] 这个经常有人啊

[00:20:05] 让我总结一下自己的节目或者科普书的特色

[00:20:09] 那遇到这种问题呢

[00:20:10] 我总是很头大

[00:20:11] 其实啊

[00:20:12] 我只是按照自己喜欢的方式去写作并不多考虑什么市场定位之类的问题

[00:20:17] 但是有些场合呢

[00:20:19] 你又必须要总结一下

[00:20:21] 那我经过一番仔细的考虑啊

[00:20:23] 我还真找到一个和某些著名的科普人不一样的特点

[00:20:26] 那就是啊

[00:20:27] 我是站在平民的角度来做科普就是说呢

[00:20:31] 我只是一个和你们一样的科学爱好者

[00:20:33] 我有很多很多的不懂我想搞懂我很好奇我分享的是一个普通人

[00:20:38] 学习科学的过程

[00:20:40] 而不是站在科学家的角度把我懂的东西

[00:20:43] 告诉你们这些不懂的人

[00:20:45] 大概这就是我的节目的特点吧

[00:20:47] 你们觉得呢

[00:20:48] 好了本期节目呢

[00:20:49] 我也找了一个配套的视频啊

[00:20:51] 我们一起来学习一下这个呢

[00:20:53] 是一个从考古学的角度来谈论人类进化史的一个小视频

[00:20:58] 那么大家可以在科学有故事的微信公号中回复人类起源这四个字就可以看到这个视频了

[00:21:05] 好了

[00:21:06] 如果你喜欢我的节目

[00:21:07] 请别忘了订阅点赞

[00:21:09] 分享和评论好了

[00:21:11] 我们下期再见

[00:21:26] 嗯

[00:21:49] 嗯嗯嗯