快速进化PK反进化,哪一种力量更胜一筹?

2019-04-07信息快讯网

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快速进化也有好的一面

自然界的快速进化对于我们来说是一个巨大的挑战,但有时也是某些动植物的“救命”绝招。

海星

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海星通过进化对一种叫做“海星损耗病”的疾病产生了免疫力。

野生哺乳动物

野生哺乳动物越来越倾向于在夜间活动,以躲避人类活动导致的影响和伤害。

达尔文雀

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随着加拉帕戈斯群岛的变化,达尔文雀也依然在继续进化。

蜥蜴

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蜥蜴进化出了更具粘合力的脚,以适应城市生活。

非洲大象

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非洲大象的象牙正在逐渐退化消失,这是帮助它们躲过偷猎者疯狂捕杀的一种快速进化。

鳉鱼

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大西洋鳉鱼通过进化,适应致命污染。

如何阻止“黑暗进化”

阻止进化的计划听起来似乎有些异想天开,但生物学家一直在寻找实现这一计划的方法,包括创建“不会变异”的基因,让基因编辑工具成为“反进化”超级武器,以及让病毒加速突变以至于无法进化等。科学家甚至可以设法逆转抗生素的耐药性。事实上,只要我们着手去做,还是大有可为的。

“反进化”武器之一利用自然选择的力量

在“反进化”之战中,科学家们已经取得了不菲的战果。以艾滋病三联疗法为例,上世纪90年代,医生们开始同时使用三种药物来对付艾滋病,病毒哪怕进化了,也无法同时抵抗这三种药物叠加在一起的威力。

事实上,阻止进化并非如想象中的那么难。例如,引起稻瘟病的真菌在三年时间里,就会对某种新型杀菌剂产生抗药性,而当日本农民停止使用这种药物之后,这种有抗药性的真菌品种就会消失不见。

甚至不一定需要停止使用某种抗菌剂或杀虫剂,只需要确保让易感害虫比产生抗性的害虫繁殖得更快就可以了。在农民种植了一种产生Bt毒素转基因作物的地方,害虫在几年时间里就会产生抗药性,但在农民混种了含有Bt毒素和不含Bt毒素庄稼的地方,大量对杀虫剂易感的害虫活了下来,这些易感害虫与少数产生抗药性并存活下来的害虫交配,从而将可能出现的抗药性进化扼杀在了萌芽之中。

“反进化”武器之二逆转抗生素耐药性

抗生素耐药性问题的形势日趋严峻,甚至有可能抹杀一个世纪以来医药学领域内取得的进步,而想要劝说人们少用抗生素却很难做到。但解决抗生素耐药性问题并非没有希望,令人难以置信的是,一些研究人员提出可以利用抗生素来逆转细菌面对的自然选择压力,让它们重新对抗生素易感。

几十个研究小组正在攻克这一难题,英国格拉斯哥大学的李·克罗宁和他的同事也是其中之一,他们一直在试验交替使用两种抗生素来攻击细菌。这种做法并不新颖,用不同的化学物质交替使用来防止产生耐药性的做法由来已久,只是之前一直未被用于逆转抗生素的耐药性。

克罗宁的研究团队开发了一种优化模式,在培养皿中的细胞生长中取得了成功。经过一段时间,他们逆转了细菌对于抗生素的耐药性。这项研究表明,该方法也可用于阻止癌细胞进化产生抗药性。

“反进化”武器之三基因编辑直接阻止进化

CRISPR基因编辑方法则以一种全新的方式直接阻止进化。基因编辑技术可以针对目标,直接摧毁特定的DNA序列。

但这种方法目前还存在一些重大局限。首先,某种噬菌体只能感染某种细菌,因此针对某种病例必须有专门定制的治疗方案。其次,虽然可以将噬菌体喷洒在伤口上治疗,或用于专门针对某种肠道细菌的靶向治疗,但噬菌体无法在血液循环中存活,无法用来治疗体内感染。


作者:方陵生 编译
编辑:金婉霞
责任编辑:顾军

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