猴子的尾巴是大自然最奇妙的树梢工具之一。当它们在树枝间飞奔时,尾巴能平衡身体,是猴子的一种有利的适应。但为什么尾巴对我们古老的祖先——猿类——没有益处呢?在进化的某个阶段,猿类失去了它们的尾巴,这反过来帮助人类成为了人类。
多年来,这个问题一直吸引着众多科学家,其中包括来自布罗德研究所的遗传学家肖波(Bo Xia)。布罗德研究所是一个独立机构,与麻省理工学院和哈佛大学都有关联。
在一项发表在《自然》杂志上的新研究中,肖波和同事们为了寻找猿类(如今包括黑猩猩、大猩猩、人类等)无尾的起源,比较了无尾猿和有尾猴的基因,并确定了至少一种导致尾巴消失的基因突变。
“我们的研究开始解释进化是如何使我们失去尾巴的,”肖波在一份声明中说,“这个问题从小就一直困扰着我。”
阅读更多:人类的早期祖先是直立行走的猿类
猿类为什么会失去尾巴?
大约在2500万年前,猿类从猴子中分离出来,并失去了它们的尾巴。在这次分离过程中,它们的尾椎骨越来越少,最终,它们的第五个、适应树栖生活的附肢从尾巴演变成了尾骨。
肖波和同事们推测,猿类没有尾巴可能改善了它们的运动方式。事实上,一些科学家表示,没有尾巴简化了我们古代祖先在地面上的生活,为现代人类的直立、两足行走铺平了道路。
在与猴子分离后,猿类开始向一种日益陆栖而非树栖的生活方式转变。它们不再四肢着地在树枝顶端奔跑,而是以直立姿势(包括坐、站立或在地面行走)在树枝下摆荡。
这种直立姿势可能使它们能够更灵活地抓取水果和树叶,而尾巴只会妨碍这种新的运动机制。
“长期以来,人们一直推测类人猿(包括猿和人类)失去尾巴,有助于直立和两足行走,这种进化现象与尾巴的失去是同时发生的,”肖波和同事们在他们的论文中写道。“与类人猿尾巴失去相关的具体进化压力尚不清楚,尽管它们可能与向非树栖生活方式过渡过程中运动能力的增强有关。”
猿类是如何失去尾巴的?
根据这篇新论文,我们没有尾巴要归因于我们古老祖先的一次基因突变。在最初的研究中,肖波和同事们怀疑猿类通过特定基因的突变而失去了尾巴。至于这些特定基因的身份,有很多可能性,因为据认为有大约100个基因仅影响小鼠的尾巴长度。
通过研究21个不同物种(包括6种猿类和15种猴子)的这些基因迭代,研究团队发现了一种突变——TBXT基因中插入了一段遗传密码——存在于前者(包括人类)中,而不存在于后者中。
为了验证他们的发现,研究团队随后在小鼠出生前利用CRISPR技术将这种突变插入到发育中的小鼠体内,以观察它是否会影响它们的尾巴。出生时无尾的转基因小鼠表明,TBXT突变是导致无尾的基因调整之一。
阅读更多:人类与猿类的亲缘关系有多近?
文章来源
我们Discovermagazine.com的作者在文章中使用了同行评审的研究和高质量的来源,并且我们的编辑会审查文章的科学准确性和编辑标准。请查阅以下本文使用的来源
《美国生物人类学杂志》。灵长类尾巴:祖先状态重建与灵长类尾长种间变异的决定因素
《自然》。人类和猿类尾巴丢失进化的遗传基础
《细胞与分子生命科学》。脊椎动物的尾巴:进化的基因游乐场
《人类进化杂志》。黑猩猩的两足和四足行走
《解剖学杂志》。为什么会有猿类?猿和猴生态形态共同进化的证据















