一个基因决定你是人

来源 :大科技·科学之谜 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aykp0512
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  云南曲靖的读者王蓉来信,希望了解人类和其他动物在基因上的根本区别。下面的文章介绍了科学家对人类和猿类等的基因研究,希望读者能够满意。
  观察生物界中的各种生物我们会发现,与人类最相似的动物是现代猿类,也就是黑猩猩、大猩猩、猩猩和长臂猿。所以当我们思考“人和其他动物的根本区别”时,最关键的是找到人和这些现代猿类的区别。
  基因决定了人猿区别
  过去人们认为使用工具是人类特有的技能,现代猿类没有这个本事。但是后来人们观察到,猿类也有使用工具的行为,比如用树枝吊蚂蚁吃。人们还提出语言是人类和猿类的区别,但猿类的语言虽然原始,毕竟也是有语言的。所以生物学家在谈人和猿的根本区别时,往往会考虑几个方面的区别,比如人能够自如地直立行走,猿类往往四足行走;人的脑量大大超过猿类的脑量;人的语言更加复杂和发达,猿类的语言很原始。
  现代生物学告诉我们,人和猿类的各种区别,实际上反映了两者基因上是有差异的,基因差异导致不同生物能力、表现的不同。所以科学家现在致力于寻找某些基因,这些基因是人类有而猿类没有的,它们能够决定人类直立行走、脑量和语言,这就是人类和其他动物在基因上的根本区别。
  说起来很简单,但基因却是很复杂的。人类和其他灵长类动物比如猴子有96%的基因都是相同的,据说人类和黑猩猩,也就是目前认为亲缘关系上最接近人类的动物,两者的基因有99%是相同的。而另外的那1%的不同基因,还没有完全搞清楚作用到底有多大。此外,人的基因组和猿类的基因组中还有许多“垃圾基因”,是不是这些另类基因的不同导致的呢?所以长期以来科学家并不清楚,让人类和猿类产生根本区别的基因到底是什么。
  600万年前出现的基因
  最近,中国、英国、德国科学家联手,对人类和其他11种灵长类动物的基因进行了对比研究,找到了一个特殊的基因,可能是人类和猿类分道扬镳的关键因素。
  动物绝大多数的基因都位于体内细胞的染色体上,而染色体实际上是DNA(脱氧核糖核酸)的双螺旋结构,基因就排列在双螺旋结构上。不过这次科学家找到的基因并不位于我们常说的DNA上,而是位于细胞内一种特殊的RNA(核糖核酸)上。一般来说,细胞中会含有一些RNA,它们虽然在制造人体所需蛋白质方面也起到了一定的作用,但过去人们一直认为它们的作用有限,所以并不重视对它们的研究。
  这次发现的一个RNA上的基因可能在距今600万年前就出现在人体内了,这个时间也恰好是人类和猿类变成不同物种的时期。而且,这个基因制造的蛋白质在细胞分化、人体内神经信号传导中发挥了重要作用。人类与猿类的那些重要的区别,比如脑量多少、毛发多少、直立行走、语言复杂性,都与这个基因的功能有关系。如果最终能够证实,这个基因的作用真的这么大,没有其他基因和它分“功劳”,我们就可以说,这一个基因就决定了我们是人而不是猿。
  启动细胞“升级换代”
  难道仅仅是人类祖先体内一个RNA基因发生了突变,就让我们人类出现了?
  人类诞生当然没有这么简单。在很多时候,突变产生的新基因闯入细胞内会搞得情况一团糟,这样的基因会最终被淘汰掉。但有的时候,新基因不仅没有给细胞带来害处,还让细胞具有了新的“本领”。科学家猜测,这种RNA新基因的出现,实际上启动了人体细胞后续的一系列变化。细胞为了适应新加入进来的基因,必须调整细胞内的各种“关系”,因为新基因会制造新的蛋白质,从而影响到其他基因和蛋白质在细胞内的角色。这就好比课程表里增加了一门新的课程,于是导致其他课程也发生了变动;或者一家公司增加了一名新的管理者,使得公司原来管理层的许多人的职责发生了变化。
  几百万年前,人体细胞也是如此,由于RNA新基因的出现,人体细胞功能大调整,这次调整非常成功,起到了“升级换代”的效果,一种与猿类完全不同的动物就此诞生了。
  这是目前科学家从基因的角度对人类与猿类区别的最新解释,当然了,未必是最终的解释。因为科学家还有许多要搞清楚的事情,比如人体大部分基因是位于DNA上的,这个RNA上的基因怎么会有如此大的影响?还有没有其他的基因也对人猿区别起到了重要作用呢?让我们期待科学家给出更满意的答案吧。
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