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生命的基本形態

生命的螺旋

大自然中的許多生命與螺旋密不可分。牽牛花的藤總是向右旋轉著往上爬的,車前草的葉片也是螺旋狀排列,其間夾角為137度、30度、38度,這樣的葉序排列,可以使相同的葉片獲得最大采光量,並且得到良好的通風。此外,向日葵子在盤上的排列也是螺旋狀方式。

牛角和蝸牛殼一樣,它們增生組織的幾何順序,竟是標準的對數螺旋狀。

牛角和蝸牛殼的結構,一部分是舊的,一部分是新的。新的部分是通過衍生物連續的增長,長在舊的部分上始複不斷,從小到大,就形成了我們看到的對數螺旋的形狀。

蝸牛殼腔中的生命體逐漸長大變粗了,蝸牛的“屋”也按著相同的不變的比例以對數螺旋線的規律長大變長。

人的頭發是從頭皮毛囊中斜著生長出來的,它循著一定的方向形成旋渦狀,這就是發旋,並且有右旋和左旋之別。

實際上,發旋是長在體表的毛旋,能使毛發順著一定的方向生長。在野生獸類動物中,毛旋具有保護自身和適應環境的作用。

它可使雨水順著一定的方向淌掉,猶如披上了一件蓑衣一般;它們排列緊密,可避免有害昆蟲的叮咬。除此,還具有良好的保溫作用。

螺線——生命的曲線

自然界還有一些微觀的生命螺旋需借助於電子顯微鏡方可看到。像人們平時所吃的糖,無論它是用甘蔗汁製成的,或者是用甜菜汁做的,它們的分子幾何形狀都是右旋的。

動植物的一些重要器官和組織物質,多含有碳分子,其中有的是左旋,有的是右旋。

在人體內,一切氨基酸分子均是左旋,而澱粉分子則是右旋。傳遞生物遺傳信息的脫氧核糖核酸,即DNA,它那巨大的分子有著盤梯似的雙螺旋形狀,這種螺旋從底部到頂端,一路都呈左旋。

獲得諾貝爾醫學生理學獎的沃森,繪製了脫氧核糖核酸雙螺旋結構的分子模型,成為20世紀以來生物科學最偉大的發現。

1950年,著名生物學家鮑林·科裏和布蘭森,發現了蛋白分子鏈的肽鏈的排列結構是右旋螺旋形。

後來,科學家又發現了一種呈鋸齒形的核酸,它卻是左旋的。

著名的英國科學家柯克在研究了螺旋與生命現象有關係後,曾感慨地說:“螺線——生命的曲線。”

生命的基本形態

隨著分子生物學的興起,學者們進一步發現,生命和螺旋之間,不是人們所想象的簡單關係。1950年,著名生化學家鮑林首先提出了蛋白質分子的多肽長鏈是螺旋形結構,並把它定名為α—螺旋。其後人們發現,不但纖維狀蛋白質有α—螺旋,而且球狀蛋白也有α—螺旋。此後的發現又進一步證明,許多大分子都有形成螺旋的傾向。

比如,直鏈澱粉這一多聚酯是螺旋狀結構;生物膜中心磷脂也能形成雙股或單股螺旋;著名的DNA分子是由條狀平行的多核苷酸鏈所組成的。這些發現更加強烈地吸引著人們去探索生命與螺旋之間的奧秘。

為什麼黑人都長有一頭卷發,而黃色人種卻絕大多數長著硬直型頭發呢?原來,黑色人種的角朊蛋白結構呈螺旋形,而黃色人種的角朊蛋白結構是直形的,於是在宏觀上就呈現出明顯的不同。

總之,不管從宏觀上還是微觀上看,螺旋都是生命的最基本形態。至於為什麼會這樣,目前還沒有人揭開這個謎。

在線小知識

“生命螺旋”通過男女手拉手造型放大的DNA雙螺旋結構,以雕塑訴諸視覺的空間形象來反映現實生命及科學暢想,以充滿張力的人體造型表現生命的蓬勃活力,隨著雕塑造型的不斷螺旋上升,雕塑中男人和女人的表情及肢體語言愈加奔放,喻示著人類向往光明、追求美好的執著精神。