作为生物体的细胞器
我们似乎正经历着一场生物学革命——至少迄今是这样。但是,这场革命没有把我们搞得一团大乱,甚至也没怎么叫我们不安。即使我们并不完全清楚它是怎么回事,我们却在学着把它视为理所当然。这是一种古怪的、和平的革命。在这场革命中,那种人心惶惶、怕旧观念遭到贬斥和推翻的事,是没有的。相反,整个的、大块大块的新知识几乎每天都带进来,正好放在从前是一片片空白的地方。关于DNA和遗传密码的消息并没有取代某一种旧的教条,那地方原来没有什么东西要靠边放。分子生物学并没有排斥关于细胞功能内部细节的旧有的定论。我们好象是在从头、从零开始。
我们不仅把它视为理所当然——我们倾向于在谈论生物学革命时,似乎期待着从中获利,就象上世纪的工业革命时的一样。技术上各种各样的革命性改变,从人类疾病的最后控制,到世界食物和人口问题的解决,都被假定是为了未来。我们甚至已经在争论,什么样的未来我们喜欢,而什么样的未来我们愿意取消。有一些问题,如基因工程的价值,从单个细胞制成可取的人类无性系,甚至关于两个脑袋真的比一个脑袋聪明的可能性等等,已经在一些讨论会上被争论着。
迄今为止,我们似乎还没有为各项新知识中的什么事真正感到震惊。人们感到过奇怪,甚至有过惊愕,但还没有恐慌。期望这个也许为时尚早,也许它就在眼前。
但是,寻找麻烦却并非为时过早。我能觉察到一些,至少对我来说。我从关于细胞器的了解中意识到这些麻烦。我从小就接受的信仰是,细胞器是我细胞里面的看不见的小小引擎,由我或我的细胞代理人所拥有和操纵,是我智慧肉体所私有的、显微镜下也看不见的小东西。但现在的情况好象是,它们中有一些,实际上也是最重要的一些,完全是陌生的。
证据是有力的、直接的。线粒体内膜不象其他动物的细胞膜,倒最象细菌的膜。线粒体的DNA跟动物细胞核的DNA有质的不同,却酷似细菌的DNA;另外,象微生物的DNA一样,它跟膜是密切相连的。线粒体的RNA跟细胞器的RNA一样,而不服细胞核的一样。线粒体里面的核糖体象细菌的核糖体,而不同于动物的核糖体。线粒体是固有的,它们一直在那里,自行复制繁衍,跟所在细胞的繁衍没有关系。它们从卵子传到新生儿;有几个从精子传下来,但多数是来自母方的。
同样,所有植物里的叶绿体都是独立的、自我复制的寓客,有着自己的DNA、RNA和核糖体。在结构和色素内容方面,它们是原核生物蓝绿藻的写照。最近有人报道,叶绿体的核酸实际上跟某些光合微生物的核酸是同源的。
也许还有更多。有人提出,鞭毛和纤毛曾经是一些螺旋体,它们在有核细胞形成的时候跟其他原核生物并到一起。有些人认为,中心粒和基体是半自治的生物,有着自己独立的基因组。也许还有另外一些,尚未被人发现。
我只希望,我能够保留对自己细胞核的所有权。
很令人惊讶,我们竟如此平静地接受这样的信息,好象它恰好符合我们一直就有的观念似的。实际上,叶绿体和线粒体可能是体内共生者这件事,是早在1885年提出来的,但人们仍然会期望,这一提法的确认会让研究者们跑到大街上大声呼喊。然而,这却是一个静思的、勤勉的领域,工作井井有条地进展着,现在正特别注意细胞器的分子遗传。对于它们最初是怎样到那儿去的,已有审慎的、有分寸的思考,已达成一致看法,认为它们很可能在大约十亿多年前被较大的细胞吞并,从那以后就一直呆在那里。
通常的看法是把它们视为被奴役的生物,它们被捉来为自己不能呼吸的细胞提供腺苷三磷酸,或者为没有光合装备的细胞提供碳水化合物和氧。这种主奴关系是一些生