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它们的准确位置是在比较低的树枝上,但是仍然高于树干。
细菌与其他所有生物间的鸿沟,其实在于细胞的组织结构。
至少从形态学的角度来看,也就是从细胞的大小、形状与内容物等方面来看,细菌都十分简单。
它们最常见的形状有扁平、球状和杆状。
这些形状由一层围绕在外的细胞壁支撑,里面则没什么东西,就算用电子显微镜来看也一样。
细菌将独立生活的配备降至最低,如此无情地精简都是为快速繁殖做准备。
大部分的细菌都尽可能地保留生存所需的最少量基因,而当环境压力变大时,它们会习惯性地从其他细菌那里捡拾额外的基因,增加自己的基因库,一旦不需要了就立刻丢弃。
因为基因组很小,所以复制速度很快。
有些细菌每20分钟就可以复制一次,只要原料充足就会看到它们以惊人的指数级速度增长。
如果给予足够的资源(当然这是不可能的),一个重量只有万亿分之一克的细菌,能在不到两天的时间内长出重量等同于地球的庞大族群。
现在来看看复杂细胞,很高兴它们有一个了不起的名字:真核细胞(eukaryote)。
我希望它们有个更平易近人的名称,它们实在太重要了。
地球上几乎所有有点名堂的东西都由真核细胞构成,我们谈论过的所有复杂生命都是。
这个名字源于希腊文,“真”
(eu-)意指“真实的”
,“核”
(karyon)则是“细胞核”
。
因此真核细胞有真正的细胞核,这让它们与细菌不同,细菌是原核细胞(prokaryote),原核细胞并没有核。
就某方面来讲,原核生物的前缀“原”
(pro-)这个字,其实带有价值判断的味道,因为等于宣称原核细胞的出现早于真核细胞。
虽然我认为这很有可能是真的,不过有少数科学家并不同意。
不管细胞核是在何时进化出来的,它都是用来判断真核细胞的最重要特征之一。
然而如果我们不了解细胞核为何以及如何出现,还有为什么细菌从来就没有发展出细胞核,那就不可能解释它们的进化过程。
细胞核是细胞的“指挥中心”
,里面装满了DNA,也就是基因的物质基础。
除了核本身以外,真核细胞的遗传物质还有几个方面与细菌不同。
真核细胞并不像细菌一样有一条环状的染色体。
它们的染色体形状笔直,还有好几条,而且经常成双结对。
基因本身的排列法也不一样,细菌的基因连成一长串如同念珠一般,真核细胞的基因则常常被切分成好几个片段,中间塞满了许多段长长的非编码DNA序列。
不知为何,我们这些真核细胞的基因总是这样“支离破碎”
。
最后,我们的基因并不像细菌那样“**在外”
,它们以奇妙的方式与蛋白质缠绕在一起,有点像现在礼品塑料包装一样,因此不易受到损害。
图4.1 简单的原核细胞如细菌(左),与复杂的真核细胞(右)之间的差异。
真核细胞内有许多“家具”
,比如细胞核、细胞器和内膜系统。
本图并没有依照真实比例绘制,真核细胞的体积平均来说是细菌的1万~10万倍。
除了细胞核之外,真核细胞和原核细胞也像来自完全不同的世界(见图4.1)。
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