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第四章 复杂细胞命运的邂逅2（第4页）

剩下的理论也无法解释为什么细胞有核会比没有核要好。

最标准的答案就是细胞核可以“保护”

基因，但接下来的问题就是，从谁手里保护？小偷还是强盗？如果说细胞核真的有某些普遍性优势，比如说让基因免于伤害，那为什么细菌从来就没有发展出细胞核呢？而我们已经提过有些细菌也发展出内膜构造，应该可以当作细胞核来用。

既然现在还没有任何确切的证据，我要在这里介绍另一个优秀而充满想象力的假说，这是我们在第二章介绍过的天才双人组——马丁和库宁提出的。

他们的假说解释了两个问题，一个是解释了为什么一个嵌合体细胞会需要进化出细胞核，特别是这种一半细菌一半古细菌的嵌合体细胞（我们刚说过这最有可能是真核细胞的始祖）。

该假说同时也解释了为什么几乎所有的真核细胞的核里，都塞满了一大堆毫无用处的DNA，而不像细菌那样简洁。

我认为我们需要寻找的正是这种想法，尽管它未必正确，但是它确实提出了许多原始真核细胞会面临的问题，而它们一定要想出解决办法才行。

他们的假说好似在科学里面加了些魔术，我希望他们是对的。

马丁和库宁思考的，正是真核细胞“支离破碎的基因”

这令人费解的结构，可以算是20世纪生物学上最让人惊讶的事情之一。

真核细胞的基因不像细菌的基因排列连续又有条理，它们被许多冗长的非编码序列分割成为一小段一小段。

这些非编码序列又称为内含子，关于它们的进化历史，长久以来一直困扰着科学家，直到最近才有了新的发现。

虽然各个内含子之间有许多差异，不过现在通过辨认共有序列，我们了解到它们的来源都是某一种跳跃基因，这种基因会疯狂地复制自己，然后感染其他基因组，是一种自私的基因。

它们的把戏其实也很简单，当一个跳跃基因被转录成为RNA时（通常是插在其他序列里面被一起读出），它会自动折成特殊的形状，变成RNA剪刀，把自己从长段序列上剪下来，接着以自己为模板，不断地把自己复制成DNA。

这些新的DNA序列随后或多或少地会被任意插回基因组，变成自私基因的众多复制品。

跳跃基因有很多不同的种类，但都是类似模式的变形。

人类基因组计划和其他的大型基因组测序计划，都可以证明这些跳跃基因在进化上的成功实在让人惊叹。

人类基因组几乎有一半都是跳跃基因或其衰退的（突变的）残片，总计来说，人类全部的基因里大致有三类自私的跳跃基因，不管是死是活。

就某方面来说，死掉的跳跃基因（就是突变到一定的程度然后完全失去功能，因而无法跳跃）比活着的跳跃基因危害更大。

因为活着的跳跃基因至少会把自己从RNA序列上切下来，而不至于造成任何实质上的伤害。

而死掉的基因呢？它不会切掉自己，只会阻碍正常程序。

如果这段基因不会切掉自己，那宿主细胞就要想办法除去它，不然它会进入蛋白质制造程序，从而引发大灾难。

早期真核细胞刚进化出来的时候，确实发明了一些机制来切掉不想要的RNA。

这些机制很有趣，细胞其实只是利用跳跃基因自己的RNA剪刀，然后包上一些蛋白质就成了。

所有现存的真核生物，从植物到真菌到动物，都在使用这些古老的剪刀，来切掉不想要的非编码RNA序列。

因此，现在我们看到了真核细胞里面极为怪异的情况就是，真核细胞的基因组里缀满了自私的跳跃基因制造出来的内含子。

每一次细胞读取一个基因的时候，就用从跳跃基因那里偷来的RNA剪刀，把这些不要的片段从RNA序列上剪掉。

问题是，这些古老的剪刀速度有些缓慢，而这正是细胞需要细胞核的原因。

原核细胞无法忍受跳跃基因或内含子。

原核细胞的基因和制造蛋白质的整套机器之间并没有区隔。

在没有核的情况下，制造蛋白质的小机器（核糖体）直接和DNA混杂在一起，基因在被转录成RNA的同时也被转译成蛋白质。

问题就是，核糖体转译蛋白质的速度奇快无比，但是RNA剪刀切掉内含子的速度却比它慢，当剪刀正在剪内含子的时候，细菌的核糖体早就制造出好几套因夹杂内含子而功能不良的蛋白质了。

细菌如何让自己免受跳跃基因和内含子之害，至今仍不清楚细节（或许是通过整个族群的负选择），但是事实是它们办到了。

大部分的细菌几乎都剔除了所有的跳跃基因和内含子，只有少数细菌（包含线粒体的祖先）还带有一些。

这些细菌的基因组里面，大概只有三十几个跳跃基因，相较之下真核细胞的基因组里，可是有上千到上百万套乱糟糟的跳跃基因。

真核细胞的嵌合体祖先似乎屈服于来自线粒体的跳跃基因大肆入侵。

这样说是因为看起来事情就是如此。

真核细胞里的跳跃基因，在结构上和细菌体内发现的少数跳跃基因十分相似。