分子生物学报告-先有鸡还是先有蛋

对先有鸡还是先有蛋问题的探究

摘要：对于“先有鸡还是先有蛋”这个问题长期以来一直是存在争议的一个世界性难题，目前仍有不同的解释。经典的观点认为鸡和鸡蛋是同时形成的。根据已有的进化论、遗传学、考古学、逻辑推理证据，证明先有蛋后有鸡；根据蛋壳蛋白晶核的结构控制，证明先有鸡后有蛋。针对此问题进行延伸，探究“先有核酸还是先有蛋白质”，具有催化作用的RNA的发现，暗示着先有的核酸。

关键词：鸡、蛋、进化、遗传变异、逻辑

Inquiry Which Came First, the Chicken or the Egg Abstract: Now it still has different explanation for the question "which came first, the chicken or the egg t", it has long been controversial a worldwide problem. The classic view is that chicken and the egg is formed at the same time. Accordding to the existing theory of evolution、genetics、archeology、logical reasoning, the egg came first. According to the structure of the eggshell protein which has nucleation control, the chicken came first. For this problem, we can extend to that which came first, nucleic acid or protein. The discovery of catalytic RNA suggests that nucleic acid came first.

Kegword:chicken、egg、evolution、genetic variation、logic

先有鸡还是先有蛋的间题，早在古希腊时代就已提出。蛋是鸡生的，鸡是从蛋中孵化出来的。没有鸡蛋，鸡不能从天而降；若没有鸡，鸡蛋又从何而来？究竟是先有鸡，还是先有鸡蛋呢？人因惑的鸡与蛋的间题迷茫了人类数千年。

自奥巴林在20世纪20年代初开始对生命起源问题进行研究，如今已经过去了90年，虽然经过众多科学家的努力，对这一难题的研究在许多方面已取得了重大的进展[1]。

1. 蛋壳蛋白质晶核的结构控制证据

1.1 OC-17蛋白的发现

研究人员发现，鸡蛋的构造取决于在母鸡卵巢中发现的一种蛋白，所以，鸡蛋只有在母鸡体内的时候才存在。这种蛋白称为ovocledidin-17（简称OC-17），是加速蛋壳发育的催化剂，而蛋壳是保护蛋黄与蛋白所不可或缺的因素，可以让鸡胚胎在里面充分发育[2]。谢菲尔德大学工程材料系博士科林·弗里曼介绍说：“科学家以前就发现了OC-17 蛋白，并猜测它与鸡蛋形成有关。”【3】

1.2OC-17蛋白的作用机制

谢菲尔德大学和华威大学的科学家利用一台超级电脑“放大”鸡蛋形成过程。结果表明，没有OC-17蛋白，鸡蛋的外表部分就无法结晶，形成蛋壳。这种蛋白将碳酸钙转换为构成蛋壳的方解石晶体。方解石晶体发现于许多骨骼和蛋壳内，但母鸡形成方解石晶体的速度比任何物种都快—每24 小时生成6 克蛋壳。谢菲尔德大学工程材料系的柯林·弗里曼博士说：“有人长期以来就怀疑先有蛋，但我们现在掌握的科学证据证明，其实是先有鸡。科学家在以前就发现了OC-17 蛋白，它与鸡蛋形成有关，但在展开细致研究后，我们可以了解到OC-17 蛋白其实还控制着鸡蛋形成过程。这是一个非常有趣的发现，各种鸟似乎都具有可从事相同工作的蛋白。”

2. 蛋先于鸡出现的证据

2.1考古学证据【4】

科学家通过对0.77 亿年前一个小型肉食恐龙巢穴的研究后终于找到答案，实为先有的蛋才有的鸡。这个问题的解答从发现一个罕见的小型肉食恐龙的巢穴开始。这个巢穴存在于7 700 万年前，当时海平面上升，恐龙妈妈不得不抛弃巢穴里面的恐龙蛋，自己逃生而去。留下的恐龙蛋成为了现在科学家研究的珍贵化石。位于加拿大阿尔伯塔省的皇家泰瑞尔博物馆恐龙馆馆长弗朗索瓦说：“这个巢穴有着恐龙和鸟类的共有特征，通过对这个巢穴的深入研究，可以帮助我们解决一个古老的难题：到底是先有蛋还是先有鸡。”加拿大卡尔加里大学专门研究恐龙繁殖的古生物学家达拉·泽勒尼茨基表示：“直到现在先有蛋还是先有鸡的问题还没有能够得到解答。但是随着研究的深入，谜底逐渐清晰：恐龙首先建造了类似鸟窝的巢穴，产下了类似鸟蛋的蛋，然后恐龙再进化成鸟类（鸡也属于鸟类的一种），这很明确，蛋先于鸡之间就存在。

2.2基因学证据【2】

2006 年，英国诺丁汉大学物种进化方面的基因学专家约翰·布鲁克菲尔德教授宣称，动物个体在出生之后，在其整个生命周期内，体内的遗传物质是不会发生变化的。因此，在史前时期，第一只进化成我们称之为“鸡”的生物，一定曾以胚胎形式存在于一个蛋中。据现代生物分子学的学说，是先有蛋中遗传物质的基因突变，才有“鸡”这个物种出现的可能。布鲁克菲尔德进一步解释说，第一只鸡先是包含在蛋的一个胚胎内，而那个胚胎的遗传基因与生出来的这只鸡的遗传基因是毫无二致的，鸡蛋内的有机体与将从这枚蛋中孵化出的小鸡，有同样的DNA。这也就是说，属于“鸡”这个物种的第一个成员，肯定是一只含有鸡的遗传物质的蛋。他说：“我因此得出如下明确的结论：先有蛋。”

2.3进化论证据

鸡是鸟类的一种，而鸟类是从爬行类进化来的，按照生物考古学家的研究。鸟类是从恐龙进化来的。当然不是那种体形庞大的恐龙。而可能足那种长有肉翅、体形较小的翼龙。我们可以设想它们的进化程序很可能是：由恐龙进化为原始的鸟类，原始鸟类再不断分化出各种禽类——包括鸡在内。原始鸟类在进化成鸡之前，身体的细胞中还不具有能使其成为鸡性状的基因组合。但在漫长的进化过程中．可以通过以下的某种方式进化为鸡或其他的禽鸟[5]伦敦国王大学教授大卫·帕宾尼奥认为，可以推断鸡是从一种非鸡动物进化来的, 这种动物很可能是始祖鸟。由于某种环境条件的改变, 始祖鸟蛋或者某种其他鸟类的蛋发生了群体性的基因突变。这些受精卵经过无数次分裂, 形成了世界上第一群鸡。在第一堆发育成鸡的受精卵之前, 地球上是没有鸡存在的。历史上最早的鸡是原鸡, 和现在的家鸡还不一样6]。

3.探究核酸与蛋白质

3.1DNA与蛋白质的联系[7]

生物体中是以DNA为“模板”合成 RNA, 再根据R N A 合成蛋白质。从DNA到RNA产生的过程叫转录,从RNA到蛋白质合成的过程叫转译。从这两个过程, 我们还不能断定先有核酸后有蛋白质。因为, 转录、转译以及细胞分裂时DNA完成复制的过程, 酶都起着催化作用。而酶的属性是蛋白质。正确的理解应该是: 以核酸为基础，在酶的参与下, 完成了蛋白质的合成。科学家将此法则称为中心法则。

3.2RNA作为催化剂的发现

1978年,美国耶鲁大学的生物学家悉尼·奥尔特曼在纯化大肠杆菌核糖核酸酶P 时有了新的发现，其中有一种RNA是细胞催化反应所必需的。

1982年.美国科罗拉多大学的化学与生物学家托马斯·切赫在研究原生动物四膜虫时发现. 刚转录下来的“前体核糖核酸” , 在一定条件下能够自发地催化其切割和剪接反应. 1983年底,奥尔特曼和切赫经深入研究, 终于获得有力的证据,表明RNA确实具有酶的催化活性。他们发现前体核糖核酸是由蛋白质和RNA两部分组成,其中RNA部分占83%,蛋白质部分占17%它能从大型前体RNA合成成熟的tRNA分子时催化某种特定的卵裂反应。

RNA催化作用的发现, 表明了RNA除了能贮存遗传信息外, 还能完成催化反应。这为生命起源的研究, 开辟了新的前景.

4．结论

综上所述，尽管生物的进化是渐进的，“先有鸡还是先有蛋”的问题还是可以分辨的，但是是有条件的。但要有条件根据已有的进化论、遗传学、考古学、逻辑推理证据，证明先