正如我在《你真的需要背部手术吗》中概述的那样,组成的结构,这些节段在动物生物学史上有着令人难以置信的古老起源。现代遗传学表明,脊椎是 5.22 亿年前发生的寒武纪大爆发的伟大进化事件的遥远回响。遗传学中一个重要的新子领域分析了组织身体节段形状和生长的形态发生同源基因,这个子领域在过去二十年里呈爆炸式增长。它正不懈地向进化生物学的中心迈进。
生物结构中节段的重要性首次进入科学主流是在 18 世纪 90 年代诗人约翰·沃尔夫冈·冯·歌德的生物学著作中,并在 1830 年艾蒂安·若弗鲁瓦·圣希莱尔和乔治·居维叶之间的伟大学院辩论中达到了首次关注的顶峰(请参阅我最近的书“直立的猿猴” - New Page Books 2007,由哈佛学院院长大卫·皮尔比姆作序,以及哺乳动物的轴向性状排序,也可参见托比·阿佩尔的“居维叶-若弗鲁瓦之争” - OUP 1987)。“同源异型学”是一个描述动物身体节段如何通过其基因相互区分的研究术语。
虽然我们的 DNA 中只有很小一部分与身体的物理形状有关,但这些“形态发生素”在进化生物学中却非常重要。首先,它们的作用几乎就是我们在观察化石时所能看到的一切。与许多其他基因相比,形态发生素的另外两个方面也相当惊人——首先,它们在时间上极其保守——决定昆虫节段组织的基因复合体与控制哺乳动物脊椎节段组织的基因复合体有着惊人的相似性。其次,单个形态发生素的微小变化会对成年动物的外观产生惊人的影响。单个 DNA 碱基对发生变化,果蝇的脸上就会长出完全形成的腿,等等。
第二个问题与形态发生基因控制复杂身体模块的组织有关。结果是,一个小小的基因变化可以在一代中 BC 数据印度尼西亚 产生一种全新的动物。因此,突变在生物进化中的作用和形态发生基因的进化已成为同床异梦。在我们对人类的新定义中,我提出,我们的身体结构是通过Pax形态发生基因的一个小变化而产生的,直立的双足身体形态是在一代中突然出现的,而不是在数百万年的自然选择压力下逐渐出现的。