人類為何失去自行制造維生素C的能力

維生素C對所有哺乳動物皆有用，但偏偏人類(及部分靈長類生物)卻完全失去這功能。跟其他哺乳動物一樣，人類的祖先其實是能夠自行製造維生素C的，由於基因突變，導致某些人類祖先失去這功能，但明明是有用的功能，大自然為何不會篩走這些失去製造維生素C的人類祖先，反而篩走了可製造維生素C的?

 

如何解釋這現象?

 

演化的基本機制其實一直沒有變，分別是

1.      出現突變

2.      過度繁殖

3.      適者生存(天擇)

4.      汰弱留強

 

根據以上機制，試試解釋失去制造維生素C能力的現象。

1.      發生突變的人類祖先無法自行製造維生素C，那為何不會死掉?

-          自然是從其他途徑獲取到了，即是食物!

-          人類祖先以水果作為其中一種食物來源的話，那可否自行製造維生素C便沒有甚麼影響。

2.      但沒影響，也祗能使發生突變的(即無法自行製造維生素C)跟沒發生突變的共存，但為何現時沒有人類可自行製造維生素C?

-          顯然，無法自行製造維生素C反而成為生存優勢!

3.      那甚麼情況下生存較有利?

-          合理的估計是更易獲取食物及更易逃避危險。為何更容易? 因為身體保存到更多能量!

 

自然界中生物的生存其實是很艱難的，稍弱的(即能量不足者)便無法獲取足夠食物，也更易被獵物捕食。於大自然中，獵物從來祇能獵食一些相對較弱的生物(即使是同一物種)。強如獅子，也祇能獵殺幼小、年老或受傷的生物，獅子也不容易獵食成熟強壯的動物的。

 

當然，以上僅是一個合理的假說，如要找出真正的答案，便要找出涉及製造維生素C的是甚麼酶，沒有這種酶的話，體內的化學反應途徑又有甚麼變化。不過，即使未知也不影響以上的推論，因為細胞製造任何物質都要消耗能量的，不用製造可催化製造維生素C的酶，本身是能省掉能量。

 

相關問題:

1.      身體為何懂得不製造能催化制造維生素C的酶?

 

突變的等位基因一定是隱性嗎?

 

首先要先理解，基因發生突變，指的是甚麼?

 

化學上，基因其實是一段鹼基序列的組合，這段鹼基序列可作為遺傳密碼，讓細胞可製造出相應的多肽(注意，嚴格來說是多肽，不是蛋白質!)，而多肽便可變成相應的酶，而這種酶便可催化相應的化學反應。

 

基因發生突變，即是鹼基序列的組合發生變化，使多肽的氨基酸序列發生變化，氨基酸序列不同，會影響最終形成的蛋白質的結構，有可能會使原有的蛋白質失去作用(尤其是影響了活性部位)。失去作用的等位基因自然沒有任何功能，但細胞內是有一對染色體的，祇要另一條染色體上的等位基因功能正常的話，便仍能產生相應的酶。在這情況下，這突變了的等位基因自然便一定屬隱性，即祗有兩條染色體皆是突變了的等位基因才會使細胞不能產生相應的酶。

 

但，氨基酸序列不同，也可能祇是使原蛋白質改變了功能，而不是完全失去功能。如細胞同時有未突變的等位基因及已突變的等位基因，兩個等位基因便可能同時發揮作用的，即兩者屬於等顯性，沒有隱性的。影響ABO血型的等位基因便屬於這類，可產生抗原A及抗原B的等位基因是等顯性的，但無法產生任何抗原的等位基因，相對A及B來說便是隱性。

 

那已突變的等位基因有沒有可能變成顯性呢? 同學可想一想….

 

如本來沒有突變的等位基因發生突變，變成沒有功能的話，那第一次發生突變的等位基因便可能成為顯性等位基因了。

 

引申的問題:

1.      如何理解為何人類的六趾是顯性，五趾才是隱性? 六趾是顯性，那不是顯示原來人類應是六趾的，突變後才變成五趾?

 

2.      有毛髮的等位基因應是顯性，沒有的才是隱性嗎? 那產生毛髮的等位基因是被關掉了，還是消失了?