第44章 肉身之力45(1 / 1)

脊索动物演化大脑的第一步,进一步加强自身的肌肉,看似南辕北辙的演化思路,但是确实是缩小咽腔的唯一途径。

动物体内的肌肉其实十分简单,就是由肌球蛋白与肌动蛋白两种肌肉蛋白组成的。看似简单,但是只需要通过不同方式进行组装,调配两种肌肉蛋白的占比,动物就可以装配出性能不同的各种肌肉。比如现代生物常见的拥有超强爆发力的骨骼肌,超强耐久力的平滑肌,或是兼具高爆发与高耐久但只能做简单重复动作的心肌等等。

肌球蛋白虽然在每种肌肉中都存在,但是就像是现代的机械一样,为了适应不同的使用环境,就算是同样功能的零件在不同机械中也会有不同的型号。而肌肉作为生物体内最“机械”的组织,自然也会配置不同性能的零件。类似的像骨骼肌、心肌和平滑肌当中的肌球蛋白其实也都有一些细微的不同。

而这些细微的不同之处主要来自于基因,生物体内的所有蛋白质都是由基因编码的,骨骼肌与平滑肌里面大同小异的肌球蛋白也是由不同的基因编码的。正是这些细微不同的肌肉蛋白,开始了脊索动物对自己肌肉的强化之路。毕竟徐远也明白,新的演化确实需要一些新的元素来完成。

通过回溯仪徐远发现了脊索动物的一种巧用基因的小妙招,结合过去的知识,徐远知道这就是在学术上称为“多拷贝基因”的一种复制方式。简单来说就是生物在发育的时期内,需要大量的单一蛋白质,比如肌肉蛋白,而利用这种方式就可以批量复制某一个蛋白质。

在细胞内基因制造蛋白质其实本质就像工业上利用生产线制造产品一样是有一定效率限制的,单一的RNA可以用来制造蛋白质就和流水线一样,但是一条流水线是有最高使用产出上限的。像构造肌肉的肌球蛋白这种需要巨量制造的蛋白质往往是一个基因开足马力也供不应求。

那么一条生产线不够怎么办,就多开几条生产线就可以解决了,由此徐远就发现这些脊索动物体内对于这些需求量特别大的蛋白质所对应的基因有时候也会选择屯上好几份。一旦急需某种蛋白质就可以瞬间把产量拉满。因为原则上这几份基因应该是一模一样,互相都是对方的拷贝,所以叫做“多拷贝”基因。

虽然是原则但是徐远知道一般这种原则总有打破的。哪怕是在生物演化这种层面。基因在复制的过程中必然会出现突变,这时候多拷贝基因的另两重好处就体现出来了。

首先如果这个基因突变带来了不好的结果,比如因此制造出来的肌球蛋白成了残次品也没事,因为还有其它完好的基因拷贝可以备着,不至于影响全局。而另一重好处就是如果基因突变的结果是让制造出来的肌球蛋白性能发生了一点点小变化,比如耐久+1强度-1或者什么爆发+3持久-2之类的,那么体内就会有两种性能不同的肌球蛋白了。

接下去只需要在肌球蛋白的装配层面再发生一些演化,稍微改变一下原始的肌肉配方,就可以通过调节不同性能肌球蛋白的比例从而制造出性能不同的多种肌肉。

自然而然的产生了一种结果,那就是肌球蛋白型号越多,生物就能配出更加多种类的肌肉,对于环境的适应性理论上也就会更强一些。毕竟拥有大量各种属性的装备可以让自己更适应相应的环境。

由此动物在演化中总体上也是倾向于让自己拥有更多类型的肌球蛋白来获取对于环境变化的灵活性。所以对于能够产生不同肌球蛋白的基因动物也是会将其保留,哪怕是暂时使用不上的基因,动物也会在体内保存上一两份,以备不时之需。

这种习惯终于帮助了脊索动物改良自身的肌肉,它们开始有意识的将体内用来游泳的肌肉进行不同程度的区分。有的负责爆发,平时巡航时不适用,逃命的时候作为一个爆发的冲刺,那像这种肌肉只需要爆发力就可以。相反有些肌肉是用于平时游泳的,主打的就是一个耐力。

徐远之前见到的现代地球上所有宏观生物的共同祖先,那些在埃迪卡拉纪中的两侧对称动物身体当中只有9种肌球蛋白。而经过漫长的演化,现在徐远面前这些脊索动物已经拥有20多种肌球蛋白。

作为一个过来人,徐远知道分子生物学家测算到我们人类这里,身体内就拥有了多达40种不同类型的肌球蛋白。

这些种类繁多的肌球蛋白在之后人类的演化上还起到了重要的作用。按照徐远之前学习的知识,大约就是700万年前由于环境的剧烈变化,人类的祖先不得不从物产丰富的树冠层转移到贫乏的地面上,于是演化之手在之后500多万年的时间里逐渐改变了人体各骨骼肌的肌球蛋白类型比例。

以牺牲掉超过四分之一爆发力的代价,换取了更强悍的耐力与更低的综合能量消耗,从而让我们的祖先成功转型为长跑型掠食者,并最终腾出足够的能量让大脑得以成为最强。

这些数量繁多的肌球蛋白被很复杂地装配在脊索动物不同肌肉和其它组织中,就这样脊索动物完成了大脑演化的第一步,强化自身的肌肉。

当然徐远也明白这个演化倒也不是主观的去为了大脑演化,高强度的肌肉力量本就有利于生物的生存。纵观整个动物界,位于食物链下方的各个物种或许有各种各样的绝活和本领,保证其在激烈的竞争中延续。但是所有食物链的顶级王者,都是简单的堆属性,更快、更高、更强、更有力。从来没有听过什么动物是有着某种绝活成为了食物链的顶层王者。

堆属性可以说是生物演化的万金油,进可以强化自身冲击高级掠食者行列,退可以弥补短板,垄断生态位。

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