我们的祖先在大约六百万年前与黑猩猩的祖先分道扬镳。从那时起,我们的谱系就变成了人类——也明显不像其他猿类。弄清楚这种差异是如何进化的,是生物学的一大挑战。直到现在,科学家们大部分线索都来自于研究已灭绝的古人类化石。这些零散的骨骼只保留了少量信息,但这并非随机的数据。它更像是一个脚手架,可以在上面固定其他线索,从而逐渐勾勒出我们如何成为人类的图景。这是因为化石记录中记录的改变最终是通过我们基因组的进化而产生的。今天,《自然》杂志展示了化石和基因结合的强大力量。宾夕法尼亚大学的科学家们报告了他们关于一个已经突变成无用的人类基因的研究。这种“坏掉”的基因并不新鲜;科学家们已经在人类基因组中发现了数百个仅用于嗅觉的“坏掉”的基因。这个名为MYH16的基因令人印象深刻的是,它在功能完好时对我们的灵长类表亲有多么重要。MYH16是一个肌肉生长基因,仅在发育中的下颌肌肉中活跃。类人猿和猴子都有巨大的下颌肌肉,这些肌肉从下颌延伸到颧骨下方,呈扇形展开到头骨顶部,并附着在一个龙骨状的脊上。我们没有这样的脊,与类人猿相比,我们的咀嚼肌相当弱。我们与其他灵长类动物在这方面的许多差异,都归因于影响了一个基因的致命突变:MYH16。为了更清楚地了解我们进化史上的这个关键事件,宾夕法尼亚大学的研究小组将我们版本的基因与灵长类动物和其他哺乳动物的版本进行了比较。通过计算每个基因版本发生的变化的数量,他们能够估计MYH16在我们谱系中何时停止工作。他们的估计是:240万年前。这在我们历史上并非普通时期。在此之前的古人类仍然有大的附着脊和大的下颌。年轻的物种下颌较小,头骨顶部光滑。与此同时,还发生了另一件事:他们的大脑开始显著增大。有可能当MYH16在我们祖先身上仍然起作用时,他们的咀嚼肌就像一个夹子,限制了大脑大小的进化。整个头顶的结构被肌肉及其附着点所主导,因此大脑的扩张是不可能的。尽管这个结果很吸引人,但重要的是要记住,我们只是基因和化石融合的开端。今天的报告实际上是第一个将一些重要的化石特征与人类基因进化联系起来的研究。还有其他一些研究揭示了一些在人类进化中也很重要的基因,尽管它们在古人类谱系上留下的痕迹更微妙。例如,语言基因FOXP2在大约十万年前似乎经历了一次剧烈的进化。自从我们与猿类分开以来,可能已经有数千个基因发生了显著进化,因此很容易夸大这些早期发现的意义。虽然MYH16可能在我们的进化中起到了至关重要的作用,但它并非孤军奋战。一方面,下颌骨较弱的古人类无法像它们的祖先那样研磨坚硬的食物;它们需要新的食物。有趣的是,最古老的工具可以追溯到大约与MYH16突变相同的时间。科学家们怀疑,古人类使用这些简单的石斧从尸体上刮下肉,并挖出块茎。这种新饮食可能意味着MYH16的突变并没有那么重要。这种新饮食可能与失去的下颌肌肉一样重要,能够促进古人类大脑的扩张。一方面,大脑袋需要大量的能量。提供更多能量的一种方法是缩小其他器官的大小,而事实证明,我们人类有一个特别小的器官:我们的肠道。其他灵长类动物用它们长长的肠道来消化营养物质含量低的坚硬食物;我们可以靠我们缩短的肠道生存,因为我们吃的是更好的食物。所以这里有一个预测:科学家们最终会发现控制人类肠道发育的基因。当他们将这些基因与猿类基因进行比较时,他们会发现,在MYH16停止工作的同一时期,它们也经历了进化改变。我们的大脑并非在真空中进化;它们与我们身体的其他部分共同进化,在一场复杂的权衡和反馈之舞中。 (我不想把每一篇关于进化的帖子都变成对创造论的攻击,但这里有一个临别提问。MYH16对其他灵长类动物的福祉显然至关重要。我们有一个MYH16的副本,但它不起作用。这个设计的智慧在哪里?如果我们不需要这个基因,那么设计师为什么要把它插入到我们的基因组中?)
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