我们是如何进化的?

最初，吸引格雷哈·杰克逊来到剑桥大学果蝇实验室的原因是了解科学家是如何测量进化的——当涉及到这类事情时，苍蝇经常被用来模拟人类——但是当格莱哈到达时，她完全被苍蝇实验室经理西蒙·科利尔的办公室所淹没……

西蒙:是的。我们的主题绝对是苍蝇。我研究苍蝇已经有20到25年了，在我去过的地方，我积累了很多关于苍蝇的纪念品，我的学生喜欢给我小礼物，比如苍蝇模型或他们画的苍蝇的照片，现在它们就在我们身边。

grahagh -他们很棒。我真的很喜欢他们。我觉得我看到的苍蝇比我想象的要多。

西蒙:是的，人们并没有仔细观察这些动物。我的意思是，我们只是让它们嗡嗡作响，大多数情况下我们认为它们很讨厌，但是当你近距离观察它们的真正构成时，它们真的非常壮观。

grahagh -好了，回到科学上来，看看苍蝇到底是由什么组成的，西蒙和我“飞”到了飞行实验室……

Simon:我们现在站在主要的飞行实验室里，周围都是放着显微镜的长凳，这是研究飞行的人工作的地方。

grahagh:我不太清楚我期待的是什么，但是我想当我来这里的时候，我期待的是一个宠物店，但实际上你是对的，这里有一张接一张的桌子，一个接一个的显微镜。

西蒙:是的。所以这里看起来和很多显微镜一样，但是如果我们走到这里，进入一个恒温的房间，我们会看到它看起来很不一样。

格雷哈——哦。这里就像蒸桑拿一样。天气很好，也很潮湿。实际上，我觉得蒸汽房比桑拿房要多。

西蒙:是的。我们把它放在高湿度的地方，温度大约是25摄氏度，这是一个温暖的夏天。

Graihagh -热带，有一排又一排充满苍蝇的小试管。

西蒙:是的。所以你可以看一下。

Graihagh -哦，他们都跳来跳去的。

Graihagh -在每个管子的底部，你可以看到一些绿色的东西，那就是食物。食物也很简单;它只是玉米粉、糖和酵母——也很便宜，如果你把苍蝇留在管子里，你基本上可以走开。

Graihagh——这让我想起了我很小的时候写的一篇小文章，当时我大约7岁，我写了一篇关于什么是完美的宠物的文章，我写的是蜗牛，因为它们不需要太多的照顾，你可以去度假，不用担心它们，它们也不需要太多的食物。然后，当你觉得无聊的时候，你可以吃它。让我印象深刻的是它们的维护成本也很低尽管你可能不想吃它们。

西蒙:嗯，我相信我们偶尔会犯错误，周围有很多。是的，它们的维护成本很低，我认为，当你做总和的时候，我们可以容纳，我相信，在这四个房间里，有6万个这样的管子。

Graihagh -如果你能容纳60000个管子，那么每个管子里一定有30,40只苍蝇?

西蒙:是的。每个管子里可能有几百只苍蝇，所以你可以做个数学运算，算出我们这里能有多少只苍蝇……

我不相信我的数学!好吧，只要它们被控制住，尽管我确实觉得有点痒。很明显，这些都是正在进行的各种实验。他们会寻找什么样的东西并用它们来做呢?

西蒙-各种各样的事情。但我的意思是，果蝇被用作生物医学研究的标准模型，我的意思是，我们用果蝇作为模型，这样我们就可以理解一些一般的过程，这些过程既适用于我们，也适用于果蝇

Sam Lewis是一位苍蝇迷，他是剑桥大学研究进化和遗传学的博士后研究员……

萨姆:这些果蝇是我们用来研究进化的主要模式生物之一。

grahagh -如果你在显微镜下观察它们，你看到了什么?

萨姆:最容易看出的一点就是男性和女性之间的区别。雌性的腹部是白色的，雄性的稍微瘦一点，基本上有一个黑色的臀部。

grahagh -我想当你观察它们的时候，你不会在显微镜下观察它们的DNA，那么你是如何从观察苍蝇到观察它的DNA的呢?

萨姆:不幸的是，苍蝇的第一步是把它们磨碎……

Graihagh -残忍……

Sam -然后你可以提取他们的DNA然后你就可以计算出组成一个特定基因的a, c, g, t的序列。

Graihagh -当你研究遗传和进化时，为什么苍蝇是很好的模型?

山姆:嗯，这是我们对大多数基因的了解程度的结合，但也有你可以操纵它们来发现更多关于这些基因的信息。所以你可以做很多不同的实验，让它们吃不同的食物，或者在不同的温度下，然后你就可以看到这是如何改变它们的基因组成的，以及这是如何引发进化的。

格雷哈:你怎么看?你如何判断苍蝇是否进化了呢?

山姆:有两种可能的方法，可能的方法有很多，但主要的两种方法是比较来自不同栖息地的苍蝇的基因组成，看看基因上是否存在差异，这些差异可能有助于它们对这些栖息地做出反应。或者你可以飞,你知道一开始实验的基因组成,分割成不同的政权,所以也许一分之一热环境中,一分之一的寒冷的环境,然后进化,选择性政权下的代,然后通过实验观察时间点的基因改变,因为这是他们之间唯一的不同,你会得到一个好主意,他们是如何应对这一变化。

Graihagh -假设一只苍蝇，或者几代苍蝇被放在一个越来越温暖的环境中，苍蝇会多快进化到更舒适，比如说，在一个更温暖的环境中。是在几代人之内吗?

山姆:通常情况下会慢一些，但考虑到你测量这些东西的精度，你可以在几十代人的时间里发现变化。我的意思是，你可以通过观察几百代就得到非常大的影响，显然，在人类身上很难做到，但在苍蝇身上并没有那么长。

格雷哈:是的。我本来想说要经过十几代才能看到一些变化，然后几百代才能看到相当大的变化——这似乎非常快。这在人类身上是否具有可比性?

山姆:不做这些实验，我不认为我们真的知道。如果你看得早一点的话，很难说你能多快看到它。

grahagh——我想困难在于，我们在过去的十几代人里都没有研究过人类的基因组，更不用说几百代人了。我们不像果蝇那么容易研究，我想另一件事是，至少对果蝇来说，你可以把它暴露在更温暖或更寒冷的环境中，然而，我不确定任何人类都会对这种情况感到满意。但是有太多的事情与人类相互作用，很难确定是什么在哪里发生了变化。

山姆:是的，没错。我认为，在推断人类进化的过程中，最难的事情之一是，随着人类和人口的流动以及不同基因的混合，很难确定什么时候发生了变化，甚至很难确定这种变化是否导致了你认为的结果。

grahagh -但我想这并不意味着我们没有进化。我们可能只是不知道我们是如何进化的。

山姆:是的。有一些例子表明有一些相对明显的变化与饮食的改变有关，比如人类。一种叫做淀粉酶的基因可以分解淀粉如果你观察那些高淀粉饮食的人群，他们有更多的淀粉酶基因拷贝，所以他们会比低淀粉饮食的人群有更多的淀粉酶蛋白质，这是自然选择的作用让人类能够分解淀粉。

Graihagh -我在想秘鲁的马铃薯农民…

山姆:是的。

高淀粉饮食。土豆里有淀粉，不是吗?

山姆:是的。我不确定他们到底研究了哪些人群。

Graihagh -嗯，可能我妈妈和我都是马铃薯的大食食者，所以我们可能也有淀粉基因。那么，这是否意味着我们仍在进化?

山姆-很难说我们现在还在进化，但如果我们没有进化的话，那将是非常令人惊讶的，我们确实一直在进化，直到我们最近一次观察的时候。

格雷哈——最后一次!我们上次看是什么时候?

山姆:过去几代人。