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第44章 肉身之力

脊索動物演化大腦的第一步,進一步加強自身的肌肉,看似南轅北轍的演化思路,但是確實是縮小咽腔的唯一途徑。

動物體內的肌肉其實十分簡單,就是由肌球蛋白與肌動蛋白兩種肌肉蛋白組成的。看似簡單,但是只需要通過不同方式進行組裝,調配兩種肌肉蛋白的占比,動物就可以裝配出性能不同的各種肌肉。比如現代生物常見的擁有超強爆發力的骨骼肌,超強耐久力的平滑肌,或是兼具高爆發與高耐久但只能做簡單重復動作的心肌等等。

肌球蛋白雖然在每種肌肉中都存在,但是就像是現代的機械一樣,為了適應不同的使用環境,就算是同樣功能的零件在不同機械中也會有不同的型號。而肌肉作為生物體內最“機械”的組織,自然也會配置不同性能的零件。類似的像骨骼肌、心肌和平滑肌當中的肌球蛋白其實也都有一些細微的不同。

而這些細微的不同之處主要來自于基因,生物體內的所有蛋白質都是由基因編碼的,骨骼肌與平滑肌里面大同小異的肌球蛋白也是由不同的基因編碼的。正是這些細微不同的肌肉蛋白,開始了脊索動物對自己肌肉的強化之路。畢竟徐遠也明白,新的演化確實需要一些新的元素來完成。

通過回溯儀徐遠發現了脊索動物的一種巧用基因的小妙招,結合過去的知識,徐遠知道這就是在學術上稱為“多拷貝基因”的一種復制方式。簡單來說就是生物在發育的時期內,需要大量的單一蛋白質,比如肌肉蛋白,而利用這種方式就可以批量復制某一個蛋白質。

在細胞內基因制造蛋白質其實本質就像工業上利用生產線制造產品一樣是有一定效率限制的,單一的RNA可以用來制造蛋白質就和流水線一樣,但是一條流水線是有最高使用產出上限的。像構造肌肉的肌球蛋白這種需要巨量制造的蛋白質往往是一個基因開足馬力也供不應求。

那么一條生產線不夠怎么辦,就多開幾條生產線就可以解決了,由此徐遠就發現這些脊索動物體內對于這些需求量特別大的蛋白質所對應的基因有時候也會選擇屯上好幾份。一旦急需某種蛋白質就可以瞬間把產量拉滿。因為原則上這幾份基因應該是一模一樣,互相都是對方的拷貝,所以叫做“多拷貝”基因。

雖然是原則但是徐遠知道一般這種原則總有打破的。哪怕是在生物演化這種層面。基因在復制的過程中必然會出現突變,這時候多拷貝基因的另兩重好處就體現出來了。

首先如果這個基因突變帶來了不好的結果,比如因此制造出來的肌球蛋白成了殘次品也沒事,因為還有其它完好的基因拷貝可以備著,不至于影響全局。而另一重好處就是如果基因突變的結果是讓制造出來的肌球蛋白性能發生了一點點小變化,比如耐久+1強度-1或者什么爆發+3持久-2之類的,那么體內就會有兩種性能不同的肌球蛋白了。

接下去只需要在肌球蛋白的裝配層面再發生一些演化,稍微改變一下原始的肌肉配方,就可以通過調節不同性能肌球蛋白的比例從而制造出性能不同的多種肌肉。

自然而然的產生了一種結果,那就是肌球蛋白型號越多,生物就能配出更加多種類的肌肉,對于環境的適應性理論上也就會更強一些。畢竟擁有大量各種屬性的裝備可以讓自己更適應相應的環境。

由此動物在演化中總體上也是傾向于讓自己擁有更多類型的肌球蛋白來獲取對于環境變化的靈活性。所以對于能夠產生不同肌球蛋白的基因動物也是會將其保留,哪怕是暫時使用不上的基因,動物也會在體內保存上一兩份,以備不時之需。

這種習慣終于幫助了脊索動物改良自身的肌肉,它們開始有意識的將體內用來游泳的肌肉進行不同程度的區分。有的負責爆發,平時巡航時不適用,逃命的時候作為一個爆發的沖刺,那像這種肌肉只需要爆發力就可以。相反有些肌肉是用于平時游泳的,主打的就是一個耐力。

徐遠之前見到的現代地球上所有宏觀生物的共同祖先,那些在埃迪卡拉紀中的兩側對稱動物身體當中只有9種肌球蛋白。而經過漫長的演化,現在徐遠面前這些脊索動物已經擁有20多種肌球蛋白。

作為一個過來人,徐遠知道分子生物學家測算到我們人類這里,身體內就擁有了多達40種不同類型的肌球蛋白。

這些種類繁多的肌球蛋白在之后人類的演化上還起到了重要的作用。按照徐遠之前學習的知識,大約就是700萬年前由于環境的劇烈變化,人類的祖先不得不從物產豐富的樹冠層轉移到貧乏的地面上,于是演化之手在之后500多萬年的時間里逐漸改變了人體各骨骼肌的肌球蛋白類型比例。

以犧牲掉超過四分之一爆發力的代價,換取了更強悍的耐力與更低的綜合能量消耗,從而讓我們的祖先成功轉型為長跑型掠食者,并最終騰出足夠的能量讓大腦得以成為最強。

這些數量繁多的肌球蛋白被很復雜地裝配在脊索動物不同肌肉和其它組織中,就這樣脊索動物完成了大腦演化的第一步,強化自身的肌肉。

當然徐遠也明白這個演化倒也不是主觀的去為了大腦演化,高強度的肌肉力量本就有利于生物的生存。縱觀整個動物界,位于食物鏈下方的各個物種或許有各種各樣的絕活和本領,保證其在激烈的競爭中延續。但是所有食物鏈的頂級王者,都是簡單的堆屬性,更快、更高、更強、更有力。從來沒有聽過什么動物是有著某種絕活成為了食物鏈的頂層王者。

堆屬性可以說是生物演化的萬金油,進可以強化自身沖擊高級掠食者行列,退可以彌補短板,壟斷生態位。

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