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……

【直播画面里,顾神目光敏锐,快速浏览着屏幕上如潮水般涌来的补课弹幕,后背猛地一凉,一股寒意顺着脊椎直窜头顶。好家伙,这简直是全国中小学生略带 “威胁” 的精神共振!】

【尽管压力如山,他还是清了清嗓子,继续讲解:“大家不妨大胆设想一下,在dNA诞生之前,RNA家族中或许存在一类特殊成员,它们承担着如今dNA的遗传重任。在生命仅需完成繁殖使命的阶段,这类RNA完全能够胜任。】

【然而,当残酷的生存竞争拉开帷幕,单链结构的RNA就暴露出致命缺陷,它太容易被外界干扰,进而改写遗传信息,导致细胞走向凋亡。那么,dNA究竟为何会应运而生?答案呼之欲出。双螺旋结构和相互配对的碱基对赋予了dNA卓越的稳定性,远非单链RNA可比。正因如此,RNA逐渐将遗传功能让渡给了dNA。”】

……

此时,直播屏幕上,弹幕如汹涌潮水般不断滚动:

“顾神,太牛了!以前死记硬背的知识点,被你这么一讲,瞬间通透!”

“救命!dNA和RNA的爱恨情仇,居然这么精彩!顾神赶紧开班,我第一个报名!”

“楼上的,先别激动!我现在满脑子都是RNA早期扛起遗传大旗的画面,感觉世界观都被重塑了。”

...

在直播间热烈的氛围中,顾神的讲解让无数观众对dNA和RNA有了全新认识。

骁睿紧盯着屏幕,脸上兴奋得泛红,毫不犹豫地拨通了洛尘的电话。“洛尘!顾神把RNA和dNA讲得太绝了,RNA早期居然承担遗传功能,后来才被dNA取代,这太超乎想象了!你怎么看?”

洛尘坐在堆满书籍资料的书桌前,台灯洒下暖黄的光,他推了推眼镜,眼中闪烁着兴奋的光芒:“骁睿,顾神这观点太具创新性了。就拿嗜热古菌来说,这类微生物生存在高温、高盐的极端环境里。”

“嗜热古菌?这和顾神的观点有什么关系?”骁睿惊讶地提高了音量,身体不自觉前倾。

洛尘耐心解释道:“科学家研究发现,嗜热古菌体内有一种特殊RNA分子,既能自我复制,还能催化化学反应,这与顾神所说RNA在早期生命承担遗传功能不谋而合。

从分子进化角度看,RNA单链结构简单,在早期地球复杂多变的环境中,具有独特的适应性优势,在复制和催化反应方面,RNA更具灵活性,为其率先承担遗传功能创造了条件。”

骁睿思索片刻,追问道:“但RNA后来还是被dNA取代了,这到底是为什么?”

“这是因为生命不断进化,竞争愈发激烈,RNA不稳定的缺点逐渐暴露。”洛尘加重了语气,

“相比之下,dNA双螺旋结构高度稳定,能准确储存和传递遗传信息,降低变异随机性,在遗传信息传递和保存方面优势明显,逐渐取代RNA成为主要遗传物质。

这和咱们之前探讨的生物进化受环境影响的思路一致。

联想到之前咱们研究的关于病毒遗传物质的案例,有些病毒以RNA作为遗传物质,其变异速度非常快,这也从侧面反映了RNA的不稳定性。”

骁睿听后,沉思片刻又问:“洛尘,dNA究竟靠什么机制,在遗传信息传递上如此精准,从而取代RNA的呢?”

洛尘耐心解释道:“这就得提到dNA的半保留复制机制了。在细胞分裂时,解旋酶像分子剪刀一样,精准地将dNA双链解开。”

洛尘刚说完,骁睿就急切地追问:“解开双链后,又发生了什么?”

洛尘接着说:“这时,dNA聚合酶迅速行动,严格按照碱基互补配对原则,将游离的脱氧核苷酸逐个连接成新链。

同时,dNA连接酶也参与进来,它如同勤劳的‘焊接工’,把新合成的dNA片段拼接起来,确保dNA复制顺利完成。

新形成的dNA分子都保留一条亲代链和一条新合成链,保证遗传信息稳定、准确地传递给子代细胞,相比RNA,稳定性大大提升,相比RNA优势明显。”

随着讲解dNA与RNA的更迭,弹幕愈发狂热:

“原来RNA单链结构有这弊端,难怪被dNA‘弯道超车’,太有道理了!”

“这讲解,比科幻大片还过瘾,感觉下一秒就要揭开生命起源的终极秘密!”

“我家孩子本来对生物不感兴趣,现在眼睛都直了,还主动记笔记,是怎么做到的!”

...

骁睿沉思片刻,兴奋地拍了下桌子:“你这么一说,太有道理了!这让我想到,遗传物质的变化肯定对生物的生存和发展产生了深远影响。

顾神提到RNA在dNA出现前承担遗传功能,那么在这个阶段,生物的进化速度和方式,与dNA主导遗传后的阶段相比,会不会有很大差异?”

洛尘听到这个问题,目光变得深邃,手指不自觉地轻敲桌面:“哇,骁睿,你这个问题问到点子上了!

在RNA主导遗传阶段,由于其结构不稳定,变异频率相对较高。

这意味着生物可能短时间内产生大量不同性状的后代,物种进化速度更快,方向也更具多样性。”

“进化速度快,方向还多样,听起来很不错啊,难道有什么弊端?”骁睿疑惑地皱起眉头。

“虽然听起来不错,但这种快速变化会导致生物种群稳定性差,面临更多生存风险。”洛尘认真分析道,

“在RNA主导遗传时期,单链结构使转录翻译过程中碱基更容易错配,校对机制虽能识别部分错误,但由于错误频率高,难以全面纠正。”

“那dNA主导阶段呢,情况又是怎样?”骁睿迫不及待地问。

洛尘推了推眼镜,接着说道:“dNA双螺旋结构让碱基配对严格遵循互补原则,大大降低了错配概率,校对机制能更高效地发挥作用,保障遗传信息准确传递。

因此,dNA主导遗传后,生物性状趋于稳定,为生物进化提供了稳定框架,物种进化速度放缓,但方向更明确。

在dNA主导的进化过程中,生物更多地通过基因重组、染色体变异等较为温和的方式积累有利变异,逐渐适应环境变化。

以哺乳动物进化为例,在dNA稳定遗传作用下,从爬行动物逐渐进化,历经漫长岁月,发展出复杂的生理结构和行为模式。

得益于dNA的稳定性,转录翻译过程中的错误大幅减少,校对机制能更有效地发挥作用,保障遗传信息准确传递。当dNA取代RNA成为主要遗传物质后,生物进化的模式发生了显着变化。

在寒武纪生命大爆发时期,随着dNA稳定性提升,遗传信息能精确传递,生物形态和功能多样化进程加速,为复杂生态系统的形成奠定了遗传基础。”

弹幕如雪花般纷纷扬扬飘满屏幕:

“按照这说法,RNA是dNA进化路上的‘神助攻’,太绝了!”

“我突然想到,要是RNA没把接力棒交给dNA,地球生物现在会是啥样?”

“救命!这场直播直接把我拉进了生物研究的‘大坑’,根本出不来了!”

...

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