【看來“視黃醛”種群很快就會接受了神賜的禮物?!?p> 和亞當(dāng)們接受電磁基因不同,“視黃醛”種群本身擁有還算完善的,由視黃醛支持的光合作用的生產(chǎn)與反應(yīng)鏈。
視黃醛和葉綠素畢竟都是利用光照來進(jìn)行自養(yǎng),很多結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)是共通的。
雖說兩個反應(yīng)的機(jī)理根本不同:葉綠素會將水光解為氫原子和氧氣,而視黃醛則對應(yīng)著光合磷酸化過程。
但至少不像電磁基因那樣從0到1,不是嗎?
程協(xié)記錄:
【氧氣戰(zhàn)爭三千五百零三十萬年,氧氣含量0.259%】
【亞當(dāng)種群中,電磁基因的獲取率保持為14%,最高表達(dá)率為4.3%,神賜方面暫停了傳遞電磁基因?!?p> 【而在“視黃醛”種群靠近同位素種群中,葉綠素基因獲取率則為81%,最高表達(dá)率為44.1%】
【看來他們已經(jīng)懂得利用葉綠素吸收非綠光波段的光了?!?p> 這只是27萬年間發(fā)生的事情。
“視黃醛”種群直接把經(jīng)過500萬年艱難演變,還在苦苦追尋的亞當(dāng)種群和電磁基因遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩到了身后。
葉綠素基因從某種意義上確實有利可圖。
之前就提到,視黃醛用于吸收恒星陽光中光強(qiáng)最高的綠光。
而葉綠素作為后來者,利用綠光以外的波段,因而葉綠素不利用綠光而反射綠光,藍(lán)星上的植物也大多是綠色。
當(dāng)初阿達(dá)瑞爾還未冰封的日子里,光照強(qiáng)度很少會限制種群的發(fā)展。
那時候的環(huán)境容納量黑主要由環(huán)境中的維生物質(zhì)和生存空間決定。
但是進(jìn)入休倫冰期后,陽光在經(jīng)過厚厚冰層削弱,反射后,光強(qiáng)又再次沿著海水深度逐級遞減。
直到接近同位素礦脈的200米范圍內(nèi),光強(qiáng)就變成環(huán)境容納量決定性的限制量了。
“視黃醛”種群剛接觸葉綠素的時候也很“懵逼”:這玩意兒要怎么用?
“視黃醛”種群在偶然獲得葉綠素基因后,這些基因的表達(dá)有可能穿插到任意過程中去:比如細(xì)胞膜上突然嵌入了一個葉綠素,還有葉綠素被當(dāng)作催化酶使用等等。
畢葉綠素實際執(zhí)行的是一個光能轉(zhuǎn)化為電能的過程:葉綠素在吸收一個光子后被“激發(fā)”,釋放出一個電子給受體,受體再把電子傳遞給次級受體,一層又一層傳遞著電能。
而視黃醛吸收光能的例子,藍(lán)星上嗜鹽菌的紫膜光合磷酸化作用是:視黃醛在獲得光能后,它的構(gòu)象會發(fā)生變化,以此不斷把質(zhì)子不斷驅(qū)趕出蛋白膜外。
就像水泵,視黃醛在吸收了能量之后可以將質(zhì)子“泵到高處”。
這樣,膜的兩側(cè)在質(zhì)子上就存在著勢能差,就利用質(zhì)子“回流”釋放的能量,細(xì)胞就可以合成ATP了(三磷酸腺苷,生物體內(nèi)最直接的能量來源)。
簡單總結(jié),視黃醛的光合作用過程基本上只有光能—質(zhì)子勢差—ATP三個階段。
而葉綠素還要求著電能的復(fù)雜傳遞與轉(zhuǎn)化。
因此,這個進(jìn)化過程依然需要27萬年的時間。
在頭十萬年里,“視黃醛”種群就一直處這樣“無序的表達(dá)”階段,去嘗試細(xì)胞內(nèi)所有可能合適葉綠素的位置。
10萬阿達(dá)瑞爾年可等于”視黃醛”古菌的200億代了。
在阿達(dá)瑞爾上,由于休倫冰期的影響,一代”視黃醛”古菌如今大概只有10E19的數(shù)目。
而靠近同位素礦脈的”視黃醛”種群數(shù)量占整個種群的千分之三。
這樣計算下來,一代的數(shù)量大約是藍(lán)星上21世紀(jì)時人類數(shù)目的三萬倍。
而一共200億代,每一代3萬倍于人類數(shù)目的總和。
自然什么變異都有可能發(fā)生,直到發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中對安插葉綠素而言合理的位置。
表現(xiàn)在現(xiàn)世中,在頭5萬年中,許多葉綠素就被安排到視黃醛相似的位置。
可葉綠素并沒有視黃醛吸收光能并將其轉(zhuǎn)化為膜內(nèi)外質(zhì)子勢能差的能力。
因此在這一步進(jìn)化中,葉綠素只是單純占據(jù)了本應(yīng)該是視黃醛分子的位置,而沒有發(fā)揮任何作用。
當(dāng)然,也有的遺傳鏈選擇在細(xì)胞膜上保留葉綠素,或者在細(xì)胞質(zhì)中保留葉綠素。
但最終把葉綠素安排在視黃醛分子的位置似乎是最合適的:神賜予以“視黃醛”種群的378版葉綠素基因中,本身就把葉綠素和趨光基因綁定在了一起。
因此,在視黃醛分子的位置保留葉綠素的做法漸漸在整個近同位素種群中占了上風(fēng)。
反正在阿達(dá)瑞爾海洋的這個深度,質(zhì)子膜結(jié)構(gòu)的視黃醛的數(shù)量本身就超過了古菌能得到的光照量,細(xì)胞還算有冗余空間來安排無用的蛋白質(zhì)的。
有時候進(jìn)化就是這么“反達(dá)爾文”。
而直到大約10萬年時,葉綠素的才終于開始發(fā)揮他的作用。
這一年,偶然在某一遺傳鏈中,出現(xiàn)了葉綠素光解水的變異。
可結(jié)果卻很糟糕。
葉綠素光合作用區(qū)別于視黃醛的最大特點就是葉綠素是放氧的。
可”視黃醛”種群雖然有抗氧系統(tǒng),但那是為了外源性的氧氣“設(shè)計”的,是為了氧氣含量0.259%的環(huán)境設(shè)計的。
也就是說他們大部分的防氧化措施都在細(xì)胞膜上。
結(jié)果葉綠素直接當(dāng)了“內(nèi)鬼”。
在毫無防備的情況下,葉綠素的光解從”視黃醛”種群細(xì)胞的內(nèi)部釋放氧氣。
而后果就像之前提到的那樣,細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)螯合的金屬元素遭到氧化,大量蛋白質(zhì)變性失去作用。
這對古菌來說就是死亡。
于是承載光解作用的那條遺傳鏈,在享受了短暫的葉綠素吸收非綠光帶來的能量福利后,立刻就被從內(nèi)而外的氧氣的氧化作用干掉了。
按理說,從繁榮到毀滅這么短暫的時間,”視黃醛”中葉綠素光解水的基因應(yīng)該就此消亡。
可誰知,這一基因剛被死亡的細(xì)胞釋放到海洋中,立刻就被另一個遺傳鏈撿了過來。
程協(xié)因此懷疑這群”視黃醛”種群是不是有自己沒法理解的,能從外界攫取基因片段的蛋白。
無論是葉綠素還是光催化蛋白,他們看起來都很能接受外源性的基因。
吸收之后就方便多了,畢竟光催化基因直接來源于”視黃醛”種群自身的進(jìn)化。
和來自于神賜的吉奧爾戈斯種群的葉綠素基因相比,接受光催化基因可要方便多了。
當(dāng)然,結(jié)果還是免不了在短暫地享受高效的光能吸收后,接盤手立刻被內(nèi)源的氧氣氧化干掉。
結(jié)果這些細(xì)胞死亡后,他們釋放的光解水基因又被另一個遺傳鏈傳遞了下去。
干掉了之后又傳遞了下去。
干掉了之后又傳遞了下去……
程協(xié)就這么驚訝地觀察著像毒品一樣被傳遞的光解水基因。
在長期觀察神賜的行動的訓(xùn)練中,程協(xié)現(xiàn)在已經(jīng)能稍微集中精力觀察這種發(fā)生得很快,以十年計算單位的激烈的進(jìn)化過程。
然而這種傳遞的巧合也太離譜了,程協(xié)“瞪大了眼睛”,硬是沒有發(fā)現(xiàn)傳遞如此高效的原因。
難道是神賜在作祟?
程協(xié)掉頭觀察海底珊瑚群,而神賜則好像還不知道這回事似的,還在控制著吉奧爾戈斯種群釋放378版葉綠素基因。
更多的“視黃醛”種群持有了葉綠素,光解水基因的破壞力增加了。
程協(xié)反復(fù)確認(rèn)神賜確實沒有做什么,根據(jù)程協(xié)的觀察,神賜一直是以寄居在種族的前途命運中的方式來操縱“信徒”,從來沒有像程協(xié)或者卡爾那樣“隔空”影響過其他種群。
而“視黃醛”種群命運中可沒有寄居神賜。
所以程協(xié)暫時排除了神賜的嫌疑。
然而這種愈演愈烈的情況還是太詭異了。
每次前一個遺傳鏈死亡后,就立刻有另一個遺傳鏈接盤光解水基因,實在太巧合了。
就像是……混沌之骰的手段。
程協(xié)再次檢查了沉沉永眠中的卡爾。
這位曾經(jīng)的宇宙暗面卡爾,已經(jīng)徹底脫離了王庭的鏈接,無法回歸。
如今祂似乎已經(jīng)墮入了某個復(fù)雜的夢境之中,正在進(jìn)行某種奇異的蛻變。
不過卡爾還在沉睡,那就不是會是任何新的骰子。
程協(xié)回想曾經(jīng)的六個骰子。
除了一號骰子,程協(xié)也沒有特意給過”視黃醛”種群骰子。
程協(xié)還是不能理解。
而傳遞則是愈演愈烈。
這是一個鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的過程,一般來說,前一任“視黃醛”種群細(xì)胞的死亡平均會釋放出來1.2份光解水基因。
也就是說100個古菌死亡后最多會有120個古菌接盤光解水基因,120之后最多是144個。
但死亡后基因難免會在細(xì)胞死亡時被細(xì)胞自己的水解酶破壞,有的也會在環(huán)境中損壞,更多的基因壓根不會被吸收。
通常來說,在阿達(dá)瑞爾海底的這個例子中,細(xì)胞死亡后,細(xì)胞基因的受到再利用的可能性大概在百萬分之三左右。
神賜“理想國”那種為了傳遞基因而讓細(xì)胞死亡的手段大概可以把這個比率上升到2萬多比1。
但絕對不會到如今”視黃醛”種群這種鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的地步。
一般來說死亡細(xì)胞的基因不說是有利的,但至少要是無害的,中性的。
那樣才容易在新宿主基因體內(nèi)被遺傳下來,在代代之間完成在基因庫里面的積累。
可光解水基因?qū)θ~綠素普及率還算可以的”視黃醛”近同位素種群來說壓根就是致命的,還不是沉睡在基因庫里面的那種傳遞。
每次都是轟轟隆隆的表達(dá)過后,瞬間繁榮破滅,光催化基因就靠著離譜的“再就業(yè)率”才能傳遞得越來越廣。
程協(xié)只能猜測:【這或許是神賜的某種手段?】
祂想不明白,只能記錄下再等卡爾醒來后作考證。
激烈的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)或許保證了光催化基因的傳遞,但是對整個”視黃醛”近同位素種群可不是好事。
13分鐘一代的繁衍和基因傳遞速度對比動輒幾十上百萬年的抗氧能力的進(jìn)化來說,實在是太短了。
短短的一百年間,程協(xié)聚精會神地勉強(qiáng)觀察了幾個念頭,近同位素的“視黃醛”種群就滅絕了89%。
大量的滅絕中,原本生活在更上層的”視黃醛”種群被填充進(jìn)了這片高輻射區(qū)域。
他們雖然很不適應(yīng)較高的輻射,但環(huán)境是否適宜一直是個相對值。
而原生種群的滅亡已經(jīng)空缺出大量的維生物質(zhì)和生存空間。
光催化基因似乎也就不再折磨持有著葉綠素的那些原住民,轉(zhuǎn)而專心在新的種群中傳遞。
新來的細(xì)胞內(nèi)沒有葉綠素或者葉綠素并沒有在光催化基因的作用范圍內(nèi),因此光催化基因?qū)λ麄冞€算無害。
這就是10萬年到16萬年的情況。
其中滅絕的那100年在時間上實在不值一提。
這6萬年中,原本的遺族繼續(xù)在質(zhì)子膜結(jié)構(gòu)上持有葉綠素,而新移民則擁有著光催化基因。
并沒有哪個亞種占到了優(yōu)勢。
他們都是”視黃醛”種群的亞種,他們的基因庫一定程度上是共享的。
遺族只要接受了新移民的光催化基因就會很快滅亡,而新移民則難以像遺族那樣適應(yīng)海底礦脈200米內(nèi)高輻射的環(huán)境。
這6萬年,就是給這兩個亞種來誕生一種具有兩種亞種共同優(yōu)勢亞種的時間。
這6萬年中,對抗來自葉綠素光反應(yīng)的氧化作用一直是個大難題,6萬年的大部分時間也是用來解決光催化放氧的問題。
在藍(lán)星上,選擇螯合亞鐵等不會再被氧化了的元素可以解決氧化的問題。
但那種進(jìn)化對6萬年來說似乎有點長了。
這一次,程協(xié)清晰地觀察到,之前驅(qū)使光解水基因應(yīng)該是某種“無名意志”,這次祂再次出現(xiàn)。
祂驅(qū)使著兩個亞種合并并完成了一個新的進(jìn)化:分區(qū)。
以往古菌所有的生命活動全部都在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。
相比于藍(lán)星上高度進(jìn)化的細(xì)胞器模式,古菌這種開式結(jié)構(gòu)就顯得原始而低效了,反應(yīng)之間很容易相互干擾,怪不得光解水基因會引起那樣嚴(yán)重的滅絕。
但細(xì)胞器一般被認(rèn)為是內(nèi)共生的。
那需要”視黃醛”細(xì)胞達(dá)到一定的大小,才足讓其他古菌在”視黃醛”種群細(xì)胞內(nèi)部共生,最后慢慢進(jìn)化形成細(xì)胞器。
可如今的阿達(dá)瑞爾上,”視黃醛”種群的體積比亞當(dāng)和吉奧爾戈斯種群來說都要小。
那就只有選擇替代方案。
程協(xié)因此明顯感受到那個無名意志在操縱。
祂雖然沒有形體,可在這次進(jìn)化中留下的操縱跡象實在是太明顯,比神賜還要明顯。
程協(xié)直接觀察到大刀闊斧的分區(qū):遺傳區(qū),光合區(qū)和蛋白質(zhì)工廠區(qū)。
無名意志替”視黃醛”種群選用細(xì)胞變形來完成了這一過程。
細(xì)胞可未必要都是顯微鏡下面那樣的橢球體:他們可以折疊自己,可以有異形體,比如藍(lán)星上著名的變形蟲。
于是“視黃醛”細(xì)胞漸漸在27萬年的最后11萬年里面進(jìn)化出三個獨立的“囊結(jié)構(gòu)”。
囊之間,窄小的通道和光合區(qū)出入口處的蛋白質(zhì)障壁阻止了氧氣向其他兩個區(qū)傳播。
光催化基因?qū)π碌姆N群終于不再是致命的劇毒了。
剩下的就是完善光合區(qū)的抗氧氣能力與氧氣釋放機(jī)制了。
最終,27萬年時,也就是氧氣戰(zhàn)爭三千五百零三十萬年,第一種綜合了葉綠素與視黃醛兩大光合色素優(yōu)勢的“視黃醛”種群誕生了。