AL123 人文社科会员免费专区文学 2025-07-14

癌症密码_【加拿大】杰森·冯_AZW3_MOBI_EPUB_PDF_电子书（无页码）_【加拿大】杰森·冯

内容节选

第十一章生命的起源与癌症的起源宇宙学家保罗·戴维斯习惯于思考其他星球上的生命，他想知道癌症究竟是如何融入生命故事中的。由于癌症和多细胞生物本身一样古老，因此他推断，癌症的起源必然根植于生命的起源之中。所以，让我们退后一步想：地球上的生命是如何进化而来的？Michael Marshall, “Timeline: The Evolution of Life,” New Scientist, July 14, 2009, https://www.newscientist.com/article/dn17453-timeline-the-evolution-of-life. 据估计，地球上的生命起源于38亿年前，也许是地球形成后的7.5亿年。简单的有机分子可能是在地球早期大气层中自然形成的。斯坦利·米勒（Stanley Miller）在20世纪50年代进行的著名实验中复制了早期的地球大气层环境，他向氢、氨和水的混合物中放电，这可以产生简单的氨基酸。但这些有机分子还不是细胞。一种可以自我复制的分子核糖核酸（RNA），它们被包裹在一种被称为磷脂双层膜的薄膜中，这样最早的细胞就产生了。磷脂双层膜是所有现代人类细胞膜的基础。这种双层膜保护了RNA免受外界恶劣环境的影响，使细胞得以自我复制。这些早期细胞生活在营养的海洋中，直接从环境中获取食物和能量。只要有营养，它们就能存活，但它们始终处于灭绝的边缘。即使在生物进化的早期阶段，生命的主要任务就是复制。繁殖需要生长、产生能量并四处移动以寻找更有利的生存环境。即使是病毒，徘徊在生命定义边界上的非感知核酸片段，也有复制的生物任务。它们可能不完全是有生命的，但它们也被编程来进行复制，并且需要宿主细胞的帮助才能完成。原核生物是从“原始汤”中演化出来的最早和最简单的生物。又经过了10亿到15亿年的时间才进化出更复杂的真核生物，这些真核生物具有像细胞核和细胞器这样的组织特征。特定的细胞核携带着繁殖所需的所有基因。细胞器（字面意思是微型器官）是亚细胞结构，它使特定功能得以分化，如蛋白质的生产和能量的产生。被称为线粒体的细胞器为细胞提供能量。与其他细胞器不同，线粒体被认为起源于独立的原核细胞。随着早期真核细胞变得更加复杂，线粒体发现它们可以在这些细胞内以一种互利的关系生存。线粒体在细胞内受到保护，作为回报，它们以三磷酸腺苷的形式产生能量。这种关系随着时间的推移而发展，事到如今，它们相互依存，缺一不可。线粒体存在于除红细胞外的所有哺乳动物细胞中。线粒体含有自己独特的DNA，这反映了它们作为独立细胞的起源。通过氧化磷酸化产生三磷酸腺苷，被认为是线粒体的主要功能，同时它也是细胞凋亡的关键调控器，是一种控制细胞死亡的机制。在地球历史的早期，在元古代，大气层基本上没有氧气，大多数细胞都是以无氧方式产生能量。随着光合生物的繁衍，地球的大气层开始发生变化。来自阳光的能量与二氧化碳相结合，使作为废气被释放的氧气在大气层中慢慢地积累起来。这对其他早期细胞来说是个大问题，因为如果处理不当，氧是有害的。正是这个原因，我们的身体拥有强大的抗氧化防御能力。线粒体利用氧，并通过氧化磷酸化来代谢葡萄糖，从而发挥了它的优势。这样可以更有效地产生三磷酸腺苷，又能中和一部分这种有毒的氧。因此，现今的哺乳动物细胞同时具有有氧（氧化磷酸化）和厌氧（糖酵解）两种能量生产的途径，其比例可以根据能量需求而进行相应的变化。从简单的原核细胞到更复杂的真核细胞，包括特殊的细胞器和线粒体，是一个巨大的进化飞跃。原生动物（如酵母）是简单的单细胞真核细胞，但它们比细菌复杂得多，体积也大得多。在地球生命史的前半段，所有的生物都是单细胞生物。下一个巨大的进化飞跃是多细胞化。向多细胞体的跃迁单细胞有机体是自私且自立的生物，它们自己生活、成长、繁殖，几乎所有事情都是靠自己来完成的。没有人帮助它们，它们也无须帮助他者。它们的主要任务是自身的生存和繁殖。为了获得成功，单细胞生物与周围细胞争夺资源，但是细胞合力工作比单独工作具有更大的优势。多细胞生物大约在17亿年前进化而成，很可能最初是单细胞真核生物的简单聚合体或菌落。随着时间的推移，细胞间的互利合作使其得以实现专业化，从而形成了真正的多细胞生物。专业化、劳动分工和细胞间通信，使这些生物比简单的单细胞生物更大、更复杂、更有能力。人体中包含了两百多种这样的特殊细胞，这些细胞大致可分为五类：上皮组织、结缔组织、血液、神经组织和肌肉。但这种新的复杂性要求多细胞合作要有新的规则。当单个细胞聚集在一起时，它们必须像大城市中的独立个体一样，学会共同生活和工作。单细胞有机体就像生活在树林里的独居者，他可以随心所欲地做他想做的事，周围没有人在乎。如果他愿意，他可以整天光着身子到处走动。多细胞生物就像人口稠密的大城市，必......