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生物选择性必修一知识点总结
2022-12-30 08:08:36

“永生”是一个很让人着迷的词,所有人都希望自己可以永生,但是真正意义上的永生是无法实现的,只能在生物学上实现所谓的“永生”,也就是细胞可以无限分裂,细胞衰老的速度很低很低。但是这样的“永生”生物也一定会死,因为永生等于无限的时间,而无限的时间等于一定会出现一个导致这个生物死亡的意外,因此讨论“永生”是没有意义的,没有生物可以永远存在。

虽然不存在真正“永生”的生物,但是存在一些在理论不存在意外的话,可以活上很久很久的生物,比如“龙虾”就可以轻轻松松地活到20岁,一些长寿的龙虾还可能达到惊人的100岁,目前人类捕捉的年龄最大的龙虾足足有140岁!

同时,龙虾还具备“无限生长”的特殊技能,只要活着体型就可以随着年龄的增长不断变大,往往长寿的龙虾体型会更大,这样的特殊技能不仅仅是龙虾有,很多甲壳类动物都具备这样的能力,只要不出现意外,它们就能一直生长下去。

从理论上来说,如今地球上所有的生物都源自一个共同祖先,并且地球上的生命都是由基础的生命大分子组成的,同时地球上所有生物都是碳基生物,只不过在漫长的进化中因为不同的环境选择了不同的进化方向。

龙虾属于节肢动物,节肢动物是整个动物界中最大的一门,占据整个动物界的80%以上的种群数量,而人类属于脊椎动物中的哺乳动物,也是哺乳动物中进化的最高等的一个类群,在数亿年前我们的祖先就在进化之路上和龙虾分道扬镳。

人类的生理结构远比龙虾复杂,为什么同是地球生物,龙虾可以在理论上实现“永生”,人类却不可以呢?

大部分节肢动物因为没有脊椎,为了支撑身体和保护内部的重要器官,它们一般都有一层厚厚的外壳,也就是我们常说的“几丁质外骨骼”,龙虾也具备一层这样的外壳,但是这身外壳并不会随着龙虾一起长大,在成长到一定地步后,龙虾就会进行“蜕壳”,经历11次蜕壳后,龙虾就会成年,随后蜕壳的次数就会减缓。

龙虾的蜕壳十分痛苦,我们可以想象一下,甲壳类动物没有内部骨骼,褪去自己的外骨骼就等于完全更换自己的骨头一样。每一次蜕壳都是一次破茧重生,并且在褪去旧壳后,新的外骨骼需要大约24个小时才会变得坚硬起来,在这个过程中龙虾十分脆弱,既没有防御的手段,双钳也会软弱无力,在捕食者面前没有任何反抗的能力。

蜕壳是很多节肢动物的特征,这和它们的身体结构有关,随着身体的成长老旧的外骨骼必须被抛弃。对比脊椎动物来说,这样的身体结构很落后,但是在漫长的进化中,节肢动物的身体构造也在不断优化,虽然比不上脊椎动物优秀,也很有自己的特点。

龙虾可以在理论上实现永生的秘密就是“蜕壳”,因为龙虾不仅仅会把旧的外壳抛弃,在这个过程中还会把一部分消化道随着旧外壳一起抛出体外,等于从内到外都换了新的。

然而,龙虾长寿的真正秘密隐藏在它的细胞深处,细胞核的染色体上,存在一个叫做“端粒”的蛋白质复合体,科学家认为端粒和细胞自我复制的次数上限有关,人类的衰老是因为细胞不能无限次分裂,每一次细胞分裂都会导致“端粒”缩短,最终端粒完全消失后就再也无法分裂出新的细胞了。

在龙虾的染色体中同样存在端粒,但是因为龙虾需要经常蜕壳,如果细胞分裂次数很有限的话,蜕不了几次壳龙虾就会因为衰老而死亡,为此龙虾在体内进化出了大量的“端粒酶”,这些特殊的元素可以修复端粒,大大增加细胞的分裂次数,而人类只有在胚胎阶段的干细胞中才能制造这样的端粒酶,而龙虾体内大多数奇怪都含有这种端粒酶,因此龙虾虽然体型很小,却活得很久。

如果龙虾可以不断蜕壳,并且保证体内有充足的端粒酶,那么在理论上来说龙虾是有机会实现“永生”的,只不过几率很低很低,并且前文已经提到,蜕壳对于龙虾来说并不是一件好事,在这个过程中很可能会遭遇捕食者或者各种意外。

对于龙虾来说,最大的难题就是随着蜕壳次数的增加,它的外壳会越来越厚越来越硬,最终这个保护龙虾的外壳会导致龙虾死亡,因为外壳厚重到一定程度后,龙虾就无法从外壳中挣脱出来完成蜕壳,最终死亡。

龙虾的外骨骼和脊椎动物的体内骨骼各有优点,龙虾虽然可以借助蜕壳不断修复自己的身体,但是也会在最终制造出来一个超越自己身体极限的甲壳,这个甲壳会成为龙虾的坟墓。

虽然龙虾无法永生,但是生活在深海的龙虾可以轻轻松松活到一百岁,还是很让人羡慕的。

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