大猩猩基因排序與人體形成

基因破譯尋找動物差別——黑猩猩是現(xiàn)存與人類關(guān)系最密切的“表兄弟”，因為它們有98%一99%的基因與我們的一樣。然而，微小的差別導(dǎo)致了我們與動物的不同。在這些微小差別中，到底是哪些基因讓我們在與黑猩猩“分家”之后，變得如此獨特？科學(xué)家正在尋找那些讓我們有別于其他靈長類物種的遺傳差異。一年前，科學(xué)家完成了人類與黑猩猩的基因比較，獲得了有關(guān)人類大腦在過去幾百萬年間發(fā)生重大變化的重要發(fā)現(xiàn)。

據(jù)《時代》雜志報道，科學(xué)家稱，一旦大猩猩和其他幾個靈長類動物的基因排序完成，那么就可以解釋是什么造就了我們成為人類。

人類語言能力產(chǎn)生突變的基因

科學(xué)家沒等黑猩猩基因圖出來就開始探測人類與猿之間的根本區(qū)別。當(dāng)古生物學(xué)家收集越來越多的化石時，就從解剖學(xué)方面來尋找區(qū)別，結(jié)果發(fā)現(xiàn)人類進化的家譜圖，并知道了在我們大腦進化前的數(shù)百萬年前，我們就已經(jīng)直立行走了。

直到20世紀60年代，我們才從分子水平知道我們與猿之間的差別。后來，科學(xué)家就掌握了黑猩猩與人類的基因差異，并發(fā)現(xiàn)，一個叫“F0XP2”的突變基因，在20萬年前的進化中，對人類語言能力的提升起了關(guān)鍵作用。2004年，美國科學(xué)家識別了染色體7上的一個基因上的一個微小變異，此基因與陰凝蛋白的生產(chǎn)有關(guān)，而這種蛋白能使肌肉收縮?，F(xiàn)代人都有此基因，而其他靈長類動物沒有這些基因，因此，科學(xué)家推斷這是我們祖先在大約200萬年前進化成小下巴肌肉的原因。小下巴肌肉無力，導(dǎo)致腦殼和腦袋增大。不過，這一推斷存在爭議。

人類與猿分道揚鑣源自基因進化

《科學(xué)》雜志發(fā)表的一篇文章解釋了基因是如何推動我們與猿分道揚鑣的。美國科學(xué)家在大腦區(qū)發(fā)現(xiàn)了一個叫“DUF1220”的基因，此基因與大腦的高度認識能力息息相關(guān)?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，此基因的變種在許多靈長類中都有，但人類攜帶最多。

另一發(fā)現(xiàn)首次發(fā)表在兩個月前的《自然》雜志上，也描寫一個與人類發(fā)展的關(guān)鍵基因。美國加州大學(xué)的科學(xué)家用電腦來查找人類、黑猩猩和其他脊椎動物的基因變化速度，發(fā)現(xiàn)了49個分散區(qū)域與進化有關(guān)，他們稱之為“人類加速區(qū)（HARS）”。

在此區(qū)域中，令人感興趣的是一個進化最快的區(qū)域——HAR1，其進化速度比其他基因快約70倍。HAR1在妊娠期的大腦發(fā)育中可能同語言、意識思維和感知等高級功能有關(guān)。這一過程發(fā)生在妊娠后第7至第19周之間，這是一個關(guān)鍵時期，因為許多神經(jīng)細胞正開始執(zhí)行各自的功能。所以科學(xué)家推斷，它可能在人類大腦皮層比原來增長3倍的過程中起到了至關(guān)重要的作用。

人類祖先與黑猩猩雜交產(chǎn)生現(xiàn)代人？

基因比較導(dǎo)致一個令人瞠目的研究結(jié)果——人類祖先可能與黑猩猩“同居”過，并繁衍后代，繼而有一支再進化成了現(xiàn)代人類，此研究結(jié)果是人類基因組計劃的最新成果，發(fā)表在幾個月前出版的《自然》雜志上：

據(jù)此，科學(xué)家認為，原始人類和黑猩猩、大猩猩、猩猩、短尾猴擁有同一祖先，其中，人類與黑猩猩在1000萬年前進行了第一次分裂。接著，人類和黑猩猩朝不同方向進化，彼此告別了400萬年后，它們又藕斷絲連地走到了一起，并開始了“夫妻生活”。新結(jié)合的結(jié)果是誕生了一個新的、兼有人類和黑猩猩特征的第三種“雜交群體”。共同生活約120萬年之后，它們做了最后的告別，經(jīng)過第二次分裂后，產(chǎn)生了三個不同的分支，一支形成了現(xiàn)代人類。而另一支形成了現(xiàn)代的黑猩猩，還有一支滅絕了。因此，新結(jié)論認為?，F(xiàn)代人類原來是古人類與黑猩猩雜交的后代。

而且，年輕的X性染色體證明，人類祖先和黑猩猩祖先很可能在較長的一段時間里有過雜交。研究人員發(fā)現(xiàn)，人類和黑猩猩之間的不同基因在很長一段時間內(nèi)一直出現(xiàn)過分叉。從年代來看，兩者的X性染色體都非常“年輕”。比其他染色體的平均年齡小120萬年左右。這是因為人類和黑猩猩雜交后導(dǎo)致X性染色體的選擇范圍更多，經(jīng)過基因重組后，它們的X性染色體就比其他染色體年輕。這表明人類和黑猩猩擁有共同的祖先，到距今比較近的時候才彼此分裂。

黑猩猩和人基因1%的差別

德國和美國科學(xué)家利用破譯人類基因組的技術(shù)，對穴居人30多億對DNA鏈進行破譯和排序，以尋找人類與穴居人是否曾有相互交配的證據(jù)。如果曾相互交配，在他們的后代又發(fā)生了什么。研究人員相信，如果破譯出穴居人所有的遺傳密碼，不僅能找到他們在人類進化史上扮演什么樣的角色；作為人類的近親，他們是否與人類“通婚”，如果有，他們的后代怎樣了；破譯了密碼，還能尋找穴居人與人類的不同，可以為預(yù)防人類疾病提供線索。

科學(xué)家們希望通過對比黑猩猩、人類和穴居人的DNA發(fā)現(xiàn)是什么樣的基因造就了我們?nèi)祟?。通過以前的基因分析工作，黑猩猩和人的基因僅有！%的差別，而在這1%里，穴居人和人類有96%是相同的，另外的4%是和黑猩猩一樣的。德國馬克斯，普朗克人研究院的斯沃特。帕博說：“對這些不同和相同的對比，科學(xué)家們希望找到人類進化的明顯特征，甚至是人類的認知能力如何形成。”

基因破譯與比較工作雖然異常復(fù)雜，但正在漸漸揭開我們?nèi)祟愔猿蔀槿祟惖淖畲笾i團。