劉笑麟

一路進化一路丟失的基因

人類的祖先生活在沒有智能手機、沒有WiFi、也沒有網(wǎng)購的時代，但是他們卻比我們多擁有一些東西——根據(jù)最近的一項研究，人類在進化過程中丟失了數(shù)萬個基因，人類祖先比起現(xiàn)在的我們在基因方面更“富有”。

一個國際研究團隊對來自125個不同地區(qū)的236個人的DNA進行了分析。并將其與黑猩猩、猩猩以及尼安德特人和丹尼索瓦人等的基因組進行比較，得出了一系列出人意料的結(jié)論。

人類基因組有大約30億個堿基對，它們住在染色體中，給人體每一個細胞都做上獨屬于這個人的標記。堿基對是形成DNA、RNA單體以及編碼遺傳信息的化學(xué)結(jié)構(gòu)。能夠構(gòu)成DNA的堿基包括C（胞嘧啶）、G（鳥嘌呤）、A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）四種?？蒲腥藛T通過研究，用這四種堿基標記繪制出了迄今為止最能反映基因多樣性、最詳盡的基因圖譜。

研究表明，1300萬年前，人類從非洲大陸上與猿分道揚鑣時，便失去了約1580萬堿基對；之后隨著人類在世界范圍的大遷徙大擴散，又有約1216萬對獨特的DNA鏈條丟失。人類基因組的平均基因約為765個堿基對的長度，這意味著人類在與猿分化的過程中可能丟失了多達37000個基因。而到200萬年前早期智人從非洲遷徙出來的時候，總共遺落了約4070萬個堿基對。研究人員稱，這些丟失的堿基對中約有一半是重復(fù)段，但是其中有2796萬堿基對是獨一無二的。

人類進化史上基因變化復(fù)雜

這意味著，在進化過程中我們的基因圖譜出現(xiàn)了重大變化。人類基因中的一些部分在不斷地被改寫、復(fù)制，毫無緣由地被剔除。你就想象一個四歲的孩子拿著一張彩圖，一把剪刀，一瓶膠水，一個下午過去，同樣的圖一定變了形狀，變了色塊，多出了一些碎紙片，也多出了一些小窟窿，這就是進化過程中我們基因的變化。

科學(xué)家們正試圖找尋這些錯亂的基因碎片的意義，他們通過研究這些基因變化來重現(xiàn)我們的進化歷史?？蒲腥藛T比對不同種群之間的基因，開始慢慢拼湊出在漫長的進化史上人類進化的過程和與其他種群分化的時間。

我們的祖先在進化過程中面對著復(fù)雜的環(huán)境，經(jīng)歷過千難萬險，由于各種條件的限制，也有過與其他人類種群雜交，或者近親繁衍的情況。通過將人類基因和黑猩猩、猩猩、以及尼安德特人和丹尼索瓦人等的基因進行比對，我們可以更好地了解人類進化的復(fù)雜性。

科學(xué)家們特別關(guān)注DNA中一個被稱作“拷貝數(shù)變異”的基因片段，它能夠決定DNA片段復(fù)制數(shù)的變化。研究人員發(fā)現(xiàn)已滅絕的丹尼索瓦人的基因中，大量片段可以在大洋洲的人類身上找到，如南太平洋島嶼人群。由此可見，4萬年前可能有過那么一段時間，現(xiàn)代人類的祖先曾經(jīng)和丹尼索瓦人有過密集的雜交。專家推測，那些在丹尼索瓦人第16號染色體中發(fā)現(xiàn)的一些基因，可能早在44萬年前就已產(chǎn)生了。據(jù)統(tǒng)計，尼安德特人和丹尼索瓦人的基因組中有約10.4萬個堿基對在現(xiàn)代人類身上無跡可尋。

類似的，人類共同祖先的一些基因中有約3.33萬堿基對在尼安德特人和丹尼索瓦人身上找不到蹤跡，說明這些已滅絕人類種群在當(dāng)時也丟失了大量DNA。

通過基因研究人類進化史

現(xiàn)代人類如何在復(fù)雜的環(huán)境變化中存活下來，并且欣欣向榮，而其他人類種群卻在進化中消亡、泯滅，這是科學(xué)家們一直力圖揭開的謎團。通過基因的比對，能夠為人們了解人類得以存活繁衍的原因提供研究線索。

基因的刪減或復(fù)制都對人類進化有著重要的作用。人類從非洲遷徙出來的過程中有許多人死亡，這可能是造成許多基因丟失的一項重要原因。在非洲人身上我們能夠找到更多祖先基因序列的證據(jù)。其他人群經(jīng)歷了更多的環(huán)境變化、生存磨難，因此留下來的祖先基因傳承不像非洲人那樣突出。

研究表明，基因中缺失的部分更能夠反映人類在進化史中的選擇，而DNA重復(fù)序列則更能表現(xiàn)基因亞種群。不管是缺失DNA還是DNA重復(fù)序列，在非洲人、大洋人、印第安人身上都更為突出，而非洲人則更多地保存了人類祖先的基因。科學(xué)家認為DNA的丟失和復(fù)制現(xiàn)象可能會是重要的進化動力，研究這些基因變化具有重要意義。例如，有一些人有六對CLPS基因，這種基因與胰腺酶相關(guān)聯(lián)，可以有效降低血糖水平。另外非洲一些人的基因中的復(fù)制部分能夠保護身體，免于受到椎蟲寄生蟲引發(fā)的昏睡病影響?？茖W(xué)家們正對各類基因做標記，對這些有趣的復(fù)制現(xiàn)象進行進一步的研究。

在進化過程中損失如此多的DNA是很嚴重的事嗎？雖然現(xiàn)代人類丟失了許多DNA，但畢竟也沒有像《星際迷航》里所述的那樣夸張，退化成無眼魚群?；蛟S進化只是在幫助我們的基因修枝剪杈，剔除一些不需要的部分而讓整個族群的基因更優(yōu)，有更好的發(fā)展。不管怎么說，這都是科學(xué)家們第一次詳細記錄下人類大段基因的丟失和增加，要完全弄明白這些基因的秘密，恐怕還有很長的道路要走。