生命每日问题:答案和解释
章鱼有几颗心脏?线粒体最初是什么?这一页汇总游戏里生命类的每日问题及解答。
游戏里每天会出一道科学小问题。这一页收的是生命类,共十七题:从生命出现的时间,到线粒体的来历,再到章鱼有几颗心脏、水熊虫能不能在太空里活下来。每一题先给答案,再用一两句话解释。问题的文字和游戏里完全一致。
生命的起源与演化
地球上的生命大约是什么时候出现的?
答案:约 38 亿年前或更早。最早的确凿证据大约在 35 亿年前,一些更早的迹象可以追溯到 38 亿年前甚至更早,但还有争议。
我们细胞里的线粒体,最初是什么?
答案:被吞进细胞的细菌。马古利斯的内共生理论:线粒体有自己的 DNA,分裂的方式也像细菌。
人和黑猩猩的 DNA 序列大约有多相似?
答案:约 99%。逐个碱基比较约有 1.2% 不同;如果把插入和缺失的片段也算上,差异约 4%。
恐龙还有后代活在今天吗?
答案:有:鸟类。鸟类是兽脚类恐龙的一支。鳄鱼是恐龙的近亲,不是后代。
约 24 亿年前「大氧化事件」的氧气主要来自哪里?
答案:蓝细菌的光合作用。蓝细菌发明了产氧光合作用。氧气先让海里的铁生了锈,形成条带状铁建造,之后才在大气中积累起来。
寒武纪生命大爆发大约发生在什么时候?
答案:约 5.4 亿年前。在大约两千万年里,今天动物的大多数门类都出现在了化石里。
地球历史上最严重的大灭绝是哪一次?
答案:二叠纪末。约 2.52 亿年前,约 96% 的海洋物种消失,三叶虫也在这一次彻底灭绝。
三叶虫的眼睛是用什么做的?
答案:方解石晶体。三叶虫的复眼由方解石晶体构成,是已知最早的复杂眼睛之一,化石里保存得很好。
章鱼有几颗心脏?
答案:3 颗。两颗给鳃供血,一颗供应全身。它的血是蓝色的,因为运氧的是含铜的血蓝蛋白。
缓步动物(水熊虫)能在下面哪种环境里活下来?
答案:太空的真空中。2007 年,脱水的水熊虫被放到太空真空里暴露了十天,回到地球后有一部分复苏并产下了后代。
DNA 用几种碱基来编码遗传信息?
答案:4 种。A、T、G、C 四种。每三个碱基编码一种氨基酸,蛋白质由 20 种氨基酸组成。
哪种动物能让身体「逆生长」回幼年状态?
答案:灯塔水母。灯塔水母在受伤或衰老时能变回水螅体,常被称为「永生水母」,但它仍然会被吃掉或病死。
下面哪个是「趋同演化」的例子?
答案:鸟、蝙蝠和翼龙分别演化出了翅膀。没有亲缘关系的物种,面对相似的环境,独立演化出了相似的结构。
动物与大脑
按生物量计算,地球上最多的是哪一类生物?
答案:植物。2018 年的估算:植物约占全球生物量的 82%,细菌约 13%,动物只有约 0.4%。
鸦科鸟类能做到下面哪件事?
答案:新喀鸦能用树枝做带钩的工具。新喀鸦会把树枝修成钩子去掏虫子;渡鸦在实验中会为未来要用的工具做准备。
人的大脑大约有多少个神经元?
答案:约 860 亿个。约 860 亿个,每个神经元平均和几千个其他神经元相连。
「红皇后假说」说的是什么?
答案:物种必须不断演化,才能维持原有的位置。名字来自《爱丽丝镜中奇遇》里红皇后的话:你必须拼命地跑,才能留在原地。
这些问题背后的研究
- 线粒体和叶绿体曾是独立的细菌,被吞下后成了细胞的一部分,这个学说当年被十几家期刊拒稿(马古利斯,署名 Sagan,《Journal of Theoretical Biology》1967)。
- 生命之树被重新划分为细菌、古菌、真核生物三大域(Woese、Kandler 与 Wheelis,《PNAS》1990)。
- DNA 是双螺旋结构,碱基配对暗示了遗传信息如何复制(Watson 与 Crick,《Nature》1953)。
- 达尔文和华莱士共同发表自然选择理论,第二年《物种起源》出版(《Journal of the Proceedings of the Linnean Society》1858)。
- 二叠纪末大灭绝可能只持续了约 6 万年,与西伯利亚火山活动吻合(Burgess、Bowring 与 Shen,《PNAS》2014)。
真实依据
地球上的生命大约是什么时候出现的?答案:约 38 亿年前或更早。最早的确凿证据大约在 35 亿年前,一些更早的迹象可以追溯到 38 亿年前甚至更早,但还有争议。
我们细胞里的线粒体,最初是什么?答案:被吞进细胞的细菌。马古利斯的内共生理论:线粒体有自己的 DNA,分裂的方式也像细菌。
人和黑猩猩的 DNA 序列大约有多相似?答案:约 99%。逐个碱基比较约有 1.2% 不同;如果把插入和缺失的片段也算上,差异约 4%。
恐龙还有后代活在今天吗?答案:有:鸟类。鸟类是兽脚类恐龙的一支。鳄鱼是恐龙的近亲,不是后代。
约 24 亿年前「大氧化事件」的氧气主要来自哪里?答案:蓝细菌的光合作用。蓝细菌发明了产氧光合作用。氧气先让海里的铁生了锈,形成条带状铁建造,之后才在大气中积累起来。
寒武纪生命大爆发大约发生在什么时候?答案:约 5.4 亿年前。在大约两千万年里,今天动物的大多数门类都出现在了化石里。
地球历史上最严重的大灭绝是哪一次?答案:二叠纪末。约 2.52 亿年前,约 96% 的海洋物种消失,三叶虫也在这一次彻底灭绝。
三叶虫的眼睛是用什么做的?答案:方解石晶体。三叶虫的复眼由方解石晶体构成,是已知最早的复杂眼睛之一,化石里保存得很好。
章鱼有几颗心脏?答案:3 颗。两颗给鳃供血,一颗供应全身。它的血是蓝色的,因为运氧的是含铜的血蓝蛋白。
缓步动物(水熊虫)能在下面哪种环境里活下来?答案:太空的真空中。2007 年,脱水的水熊虫被放到太空真空里暴露了十天,回到地球后有一部分复苏并产下了后代。
DNA 用几种碱基来编码遗传信息?答案:4 种。A、T、G、C 四种。每三个碱基编码一种氨基酸,蛋白质由 20 种氨基酸组成。
哪种动物能让身体「逆生长」回幼年状态?答案:灯塔水母。灯塔水母在受伤或衰老时能变回水螅体,常被称为「永生水母」,但它仍然会被吃掉或病死。
下面哪个是「趋同演化」的例子?答案:鸟、蝙蝠和翼龙分别演化出了翅膀。没有亲缘关系的物种,面对相似的环境,独立演化出了相似的结构。
按生物量计算,地球上最多的是哪一类生物?答案:植物。2018 年的估算:植物约占全球生物量的 82%,细菌约 13%,动物只有约 0.4%。
鸦科鸟类能做到下面哪件事?答案:新喀鸦能用树枝做带钩的工具。新喀鸦会把树枝修成钩子去掏虫子;渡鸦在实验中会为未来要用的工具做准备。
人的大脑大约有多少个神经元?答案:约 860 亿个。约 860 亿个,每个神经元平均和几千个其他神经元相连。
「红皇后假说」说的是什么?答案:物种必须不断演化,才能维持原有的位置。名字来自《爱丽丝镜中奇遇》里红皇后的话:你必须拼命地跑,才能留在原地。
相关研究
这些研究和本页主题相关,但不是本页内容的直接证明。
三域系统:生命之树被重新划分为细菌、古菌、真核生物三大域。
出处:Woese, Kandler & Wheelis, PNAS 1990, "Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya"
内共生学说:马古利斯提出线粒体和叶绿体曾是独立的细菌,被吞下后成了细胞的一部分。当年被十几家期刊拒稿。
出处:Sagan (Margulis), Journal of Theoretical Biology 1967, "On the origin of mitosing cells"
双螺旋:一页纸的论文提出 DNA 是双螺旋结构,碱基配对暗示了遗传信息如何复制。
出处:Watson & Crick, Nature 1953, "Molecular structure of nucleic acids: A structure for deoxyribose nucleic acid"
自然选择:达尔文和华莱士共同发表自然选择理论。第二年,《物种起源》出版。
出处:Darwin & Wallace, Journal of the Proceedings of the Linnean Society 1858, "On the tendency of species to form varieties; and on the perpetuation of varieties and species by natural means of selection"
最严重的大灭绝:精确测年显示,二叠纪末大灭绝可能只持续了约 6 万年,与西伯利亚火山活动吻合。
出处:Burgess, Bowring & Shen, PNAS 2014, "High-precision timeline for Earth's most severe extinction"