超循环组织模式

五 超循环组织模式

1971年,埃根提出了另一种可能的过渡形式,即超循环组织(hypercyclic organization)。他认为在化学演化与生物学演化之间存在着一个分子自我组织阶段,即通过生物大分子的自我组织,建立起超循环组织并过渡到形成原始的有细胞结构的生命。

何谓超循环呢?化学反应循环有不同的等级或组织水平,各个简单的、低级的、相互关联的反应循环可以组成复杂的、高级的大循环系统。生物体内普遍存在着高级的、复杂的反应循环,如各种催化循环(反应循环的中间产物可以催化另一个反应循环)。埃根认为,类似单链RNA 的复制机制(正链与负链互为模板)的自催化或自我复制循环在分子演化过程中起了重要作用。埃根的超循环组织就是指由自催化或自我复制的单元组织起来的超循环系统。这个超循环系统由于能够自我复制(以一定的准确性)而能保持和积累遗传信息,又由于复制中可能出现错误而产生变异,因此这个超循环系统能够纳入达尔文的演化模式中,即依靠遗传、变异和选择而实现最优化。所以超循环系统可以称之为分子达尔文系统。团聚体和微球体虽然具有某种代谢的功能,但不能自我复制,从而不能保持、积累遗传信息,而超循环组织具备原始生命最基本的特征——代谢、遗传和变异,从而能借助选择达到生物学演化水平。(https://www.daowen.com)

选择在分子水平上是如何进行的呢?群体遗传学证明,选择不是作用于个体基因,而是作用于群体(或种群),通过改变群体基因频率而推动物种演化。对于分子系统来说也是这样,选择不能作用于单一分子。按埃根等人的说法,分子系统也存在着类似物种的分子系统组合,叫作准种,选择作用于那些“分子准种”而促进其演化。