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第三章 光合作用太阳的召唤(第10页)

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如今看来,肖普夫被彻底击垮了。

面对这样的攻击,很少有人能够一笑置之,肖普夫当然开始反击,他搜集了更多资料来证明自己的论点。

2002年4月,在美国国家航天局春季学术会议上,这两人有过一次激烈的交锋,两人都固守自己的立场。

布莱瑟这个傲慢十足的牛津先生,指责肖普夫的样品“就是简单的海底热泉现象,恐怕只有热却没有光”

然而,大部分人都没被任何一方说服。

虽然大家对于最初微体化石的生物性质仍然存疑,但对于其他晚了数亿年的微体化石并没有多少争议。

而布莱瑟本人也发现了较晚年代的化石标本。

现在大部分的科学家,包括肖普夫,都开始采取更严格的标准来检查生物起源的证据。

至此,整个事件唯一的受害者,只有那些蓝细菌,它们过去曾是肖普夫的徽章,但现在肖普夫也已经让步,承认那些微体化石可能不是蓝细菌,至少不比其他鞭毛细菌化石更像蓝细菌。

所以我们又回到了原点,绕了一大圈,仍然对蓝细菌的起源毫无头绪。

在过去这二三十年间,科学家在新技术的加持下,用各种名称让人生畏的方法,详细分析了细菌和植物光合作用系统的分子结构。

这些方法的原理也如它们的名称一样让人生畏,比如X射线晶体学,或者电子自旋共振光谱成像。

不过我们不必理会它们的原理,只要知道科学家用这些方法,几乎从原子等级上(但却总是恼人地还差一点)分析了光合作用复合物的详细构造与形状。

现在会议中仍会发生争论,不过争论的主要是细节部分。

在我写本书之时,刚参加完一场英国皇家学会会议。

在那场会议里,科学家在争辩“放氧复合体中五个原子的正确位置”

,既可说是寻幽入微也可说是吹毛求疵。

说是它寻幽入微,是因为这五个原子的精确位置,关系到它们分解水分子的化学机制,而这正是解决世界能源问题的关键;说是它吹毛求疵则是因为,这些口角不过就是如何在几个原子半径内把五个原子排好,争论的差异也就在数个埃(百万分之一毫米)之间。

老一辈的科学家或许会非常惊讶,现在科学家对于光系统Ⅱ中其他46,630个原子的位置倒是没有太多争议。

这些原子的位置由英国伦敦帝国理工学院的生化学家吉姆·巴伯(JimBarber)的团队测定,近来精准度还在不断提升。

虽然还剩几个原子没找到自己的位置,不过我们研究光系统的结构已经10多年了,如今已大致明朗,可以给我们讲述它的进化故事了。

2006年生化学家鲍勃·布兰肯希(BobBlankenship,现在是美国华盛顿大学圣路易分校的教授)所领导的团队指出,在各种细菌体内,两种光系统[7]的构造几乎都一样。

尽管不同群的细菌在进化上的距离如此遥远,但是它们光系统的核心构造却如此相似,相似到可以在计算机构图上完全重叠。

不仅如此,布兰肯希证实了另外一件科学家思考许久的事情,那就是光系统Ⅰ和光系统Ⅱ的核心构造也一样,而且几乎可以确定它们应该是在很久很久以前,由同一个祖先进化出来的。

换句话说,故事应该就是很久很久以前,本来只有一个光系统,有一天它的基因变成了两份,结果一次制造了两个一模一样的光系统。

随着时间变迁,在自然选择的影响下,两个光系统开始产生分异,但仍持有一样的核心构造。

最后,两个光系统靠着Z型反应连接在一起,并经由叶绿体传给了植物和藻类。

不过这个简化版的故事,掩盖了整个现象背后的难题。

复制出两个原始的光系统并不能解决产氧光合作用的问题——一个强推电子者和一个强拉电子者,永远不可能自己结合在一起。

在光合作用能运作之前,两个光系统必须先往相反的方向进化,一个推一个拉,唯有如此,当它们连接在一起时才会有用。

所以问题就是,什么样的事件会造成两个光系统先走上岔路,之后再被连接在一起,如同既亲密又对立的欢喜冤家,或像男人与女人一样,先分开之后又结合成一个受精卵?

光系统Ⅰ在细菌体内做的事和在植物体内一模一样。

它们会从无机物中拉走电子,变身成为分子版“街头混混”

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