生命科學

人類的痕跡器官(Vestigial organs)-下

人類的痕跡器官(Vestigial organs)-下
台北市立第一女子高級中學生物科許一懿老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

有些痕跡則是看不到的分子構造,例如L-古洛糖酸內酯氧化酶 (L-gulonolactone oxidase) 的基因,在許多哺乳類動物體內具有功能,在人類身上卻因為突變而退化了,其基因的痕跡屬於一種偽基因(Pseudogene)。L-古洛糖酸內酯氧化酶基因的產物是負責合成維生素C前驅物的酵素,人類因此無法自行合成維生素C,必須從食物中取得。
演化學者估計,這個基因是在約6千3百萬年前,原始靈長類分支出幹鼻猴亞目(Suborder Haplorrihini)和原猴亞目(Suborder Strepsirrhini)的時候,累積了足夠的突變,因此,現生幹鼻喉亞目的眼鏡猴和類人猿等,已經不能合成維生素C,原猴亞目的懶猴、狐猴等,則保有這個能力。 當然,痕跡器官並非全然無用,甚至可能有新的功能。波士頓麻州綜合醫院(Massachusetts General Hospital; MGH) 的研究者Filip Swirski最近(2009)就發現了脾臟的特殊功能:儲存大量的單核球(Monocyte),在心臟病發的時候,幫助病人心臟功能的復原。

人類的痕跡器官(Vestigial organs)-上

人類的痕跡器官(Vestigial organs)-上
台北市立第一女子高級中學生物科許一懿老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

人體的痕跡器官是演化過程中保留下來的構造或特性,這些構造目前對於維持人體的生存,似乎沒有用處,例如廣為人知的闌尾(Appendix)和扁桃腺(Tonsil),如果因為發炎而被切除,並不影響個體的存活,因此痕跡器官被視為退化的象徵;同樣的構造也往往出現在和人類親緣關係較接近的靈長類動物身上,可以做為演化的證據。

蠕蟲狀的闌尾是盲腸前端的痕跡器官,盲腸對人類的草食性祖先而言,是一個重要的器官,其內的共生細菌可以幫助消化纖維素,現生的草食性動物仍然具有大型的盲腸,肉食性動物則無。

哺乳動物紅血球的演化優勢

哺乳動物紅血球的演化優勢 (Erythrocyte)
臺北市立第一女子高級中學生物科胡苓芝老師/國立臺灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

無脊椎動物中有些動物具有攜帶氧氣的蛋白質,如存在於蚯蚓血漿中的血紅素,或是節肢動物血淋巴中的血青素,但它們的載氧能力都遠不如脊椎動物演化出來的紅血球。脊椎動物的紅血球中惟有哺乳動物的紅血球無核,也無粒線體。

這種演化上的特殊性曾在國內2003和2006奧林匹亞複試A卷中,兩度提問「哺乳類特有的雙凹圓盤狀紅血球具有什麼優點?」。故本文擬以紅血球結構的特殊性,解釋其演化上可能具有的優點。

泛素化作用在植物體內的作用

泛素化作用 (Ubiquitylation) 在植物體內的作用
臺北市立建國高級中學生物科劉玉山老師/國立臺灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

細胞內的蛋白質合成後,常需要接受不同的轉譯後修飾作用(post-translational modifications),蛋白質才能具有生物活性,進而影響生物體的生理及發育過程。

二十世紀後期,許多蛋白質的轉譯後修飾機制已被廣泛研究,例如甲基化作用(methylation)、磷酸化作用(phosphorylation)、或是醣化作用(glycosylation)等。

自1942年開始,蛋白質的降解作用開始被關注後,一種新的轉譯後修飾作用機制—泛素化作用(ubiquitylation)被發現,並逐漸受到重視。 泛素(ubiquitin)是1974年自胸腺生長素(thymopoietin)中被分離出來。泛素廣泛地存在於真核生物體內的所有細胞中,故因而得名。

Pages