感谢许多人在我最近关于干细胞和人类进化交叉领域研究的帖子上发表评论。我注意到有几个人提出了相同的观点,值得我一一回应。简而言之:大量研究表明,数百万年前,我们的人科祖先失去了制造哺乳动物细胞表面一种主要糖类的能力,这种糖类被称为 Neu5Gc。我们历史上的这一古老篇章对当前胚胎干细胞的研究产生了重大影响。当人类干细胞在由小鼠细胞或牛血清制成的基质上培养时,它们会吸收非人类的 Neu5Gc 糖,这些糖会出现在它们的表面。人类携带 Neu5Gc 抗体,这些抗体攻击在动物基质上培养的干细胞。因此,如果将现有的细胞系植入人体,它们很可能会被摧毁。
一些读者质疑我讨论的研究是否真正支持进化论,而非创世论。
Samuel 问道:“如果人类缺少这种糖,而其他动物都有,这难道不意味着人类是独特的吗?这种证据也能支持创世论吗?”
同样,Graham Mitchell 发送电子邮件给我,写道:“我确实觉得很有趣,您详细说明了这种糖在人类身上的缺失可能发生在三百万年前,而大多数其他哺乳动物(包括灵长类动物)仍然拥有这种糖,但您却将这一证据解释为降低了‘智慧设计’的可能性。当我阅读时,我心想:‘哇,更多的证据表明一位设计者创造了人类,使人类与动物不同。’”
我很乐意回应这些信息,但这很棘手。无论是 Samuel 所说的“创世论”还是 Graham 所说的“智慧设计”,都没有就我们生物学的这一方面如何形成提出明确的假设。人类是在 6,000 年前没有 Neu5Gc 的情况下被创造出来的吗?还是说,一位设计者(我将使用 Graham 的大写 D)在 250 万年前关闭了人类祖先 Neu5Gc 的产生,意图创造一个特殊的物种?正是这种模糊性让生物学家在面对创世论时感到冷漠。
Samuel 和 Graham 的主要观点是,Neu5Gc 的缺失似乎是一位创造者/设计者创造人类与众不同的工作。但 Neu5Gc 的缺失实际上并没有让我们与众不同。请注意,在我原来的帖子中,我并没有说 Neu5Gc “存在于所有动物界”,正如 Samuel 所说。我说它存在于人类以外的每一种*哺乳动物*的表面。这是一个重要的区别。绝大多数动物物种——更不用说数百万种真菌、植物和细菌——都没有 Neu5Gc。更重要的是,我们有一种相关的糖,称为 Neu5Ac,所有哺乳动物都有,而非哺乳动物则没有。
因此,我们缺乏 Neu5Gc 不能被解释为设计者使我们与众不同的例子。另一方面,进化论理论从中 emerges 出一个显而易见(且可检验)的假说。即 Neu5Gc 和 Neu5Ac 在现存哺乳动物的祖先中进化而来——可能是一种与非哺乳动物细胞上发现的糖类似的糖。然后在人类谱系中,其中一种糖——Neu5Gc——由于突变而丢失了。
请注意,进化生物学家并不认为人类并不独特——从你可以扫描人类基因组并找到其他物种中不存在的 DNA 片段的意义上说。但是,独特性并不像……嗯,并不像那么独特。海蛞蝓也是独一无二的,因为它也拥有其他物种不存在的 DNA 片段。但如果听到一只海蛞蝓宣称其基因构成是设计者有意将其与动物区分开的证据,我们会感到惊讶(而不仅仅是因为海蛞蝓是一群相当安静的生物)。
事实上,进化研究非常关注人类——以及其他物种——是如何变得独特的。进化生物学家研究我们今天看到的生物学,并旨在推断这些过程如何能够产生我们周围(包括我们自己)的生命多样性。生命历史的某些方面比其他方面更难研究,因为手头的证据较少。但在 Neu5Gc 的案例中,有些事情非常清楚。制造其他哺乳动物 Neu5Gc 的基因并没有从我们的基因组中丢失。它仍然在那里。但在它的正中央有一个独特的 DNA 序列,属于遗传学家非常了解的一种类型,称为 Alu 元素。
Alu 元素会被我们的细胞复制,然后这些副本会被插入到我们基因组的各个地方。科学家可以通过在细胞群落中给 Alu 元素打上分子标签,然后观察其随时间传播的过程,来近距离观察这一过程。在现实世界中,受精卵可能会获得一个新的 Alu 元素,然后该元素会传播到婴儿身体的每个细胞。每 200 个新生儿中就有一个孩子出生时携带新的 Alu 元素。有时它们会插入到基因中间,破坏其制造蛋白质的能力。在某些情况下,这会导致疾病。然而,更多的时候,新的 Alu 元素会出现在基因组中不会造成太大危害的地方。因此,Alu 元素在人类祖先中积累。人类基因组中有 120 万个 Alu 元素,占其整个 DNA 序列的约 10%。
Alu 元素的工作方式相同,并且具有相同的基本基因序列。但它们并非完全相同。这是因为每次复制 Alu 元素时,我们的细胞复制机制都有可能出错并引入突变。因此,Alu 元素可以分为家族,通过共同的血统相关联,这些家族又可以与其他 Alu 家族相关联。人类拥有一些在与类人猿分离后出现的独特 Alu 元素,同时我们也拥有从与类人猿的共同祖先继承的 Alu 元素。
制造 Neu5Gc 的基因被一个 Alu 元素中断。在每个被研究的人身上,它都位于同一基因的同一位置,是同一个 Alu 元素。科学家们可以在实验室实验或产房中,记录 Alu 元素中断基因的情况。
我们如何解释这种模式?
一方面是进化论。进化论的基本思想是,DNA 中不断出现突变,导致种群个体之间产生差异。其中一些差异可能会使个体在繁殖方面具有优势。如果这些差异可以遗传,它们将逐渐变得更普遍。一些种群可能会从其物种的其他成员中分离出来,形成新的物种,但它们仍然携带其共同祖先的适应性突变。经过很长一段时间,许多突变可能出现,导致新的复杂性状。
Neu5Gc 的案例与进化论完全一致。科学家们可能还没有完全理解剥夺我们这种糖的突变有何优势,但我们的知识不完整并不构成反对进化论的有力论据。毕竟,科学家们甚至不知道 Neu5Gc 和 Neu5Ac 在今天有什么作用。这并不意味着这些糖不存在,或者它们不重要。(正如我之前提到的,如果你通过基因工程从小鼠体内去除这些糖,你会得到一只死掉的老鼠。)
我提出的所有证据都与“创世论”或“智慧设计”相符吗?也许有人能提供一个解释来使其适用,但我看不到。为了创造我们基因组的这一部分,设计者必须*手工*将一个 Alu 元素插入我们远古祖先基因组的特定位置,以产生这种变化。如果智慧设计真的被认为是一种科学理论,那么这意味着*每一次* Alu 元素出现在基因组的其他地方,都是设计者的杰作。(你不能挑拣设计者负责的案例。)这意味着*每一次*有人死于 Alu 相关的癌症或其他疾病,都是因为设计者悄无声息地潜入其父母的身体,篡改了卵子或精子,以确保他们会死亡。我期待阅读记录*这一点*的科学论文。













