毛发，或者说皮毛，是哺乳动物——我们所属的动物类群——的标志之一。它是一项进化创新，为我们提供保护，并帮助我们维持恒定的体温。虽然毛发是哺乳动物独有的特征，但其基因构成元素却并非如此。一项新研究发现，负责构建你头上发绺的基因，其对应物构成了蜥蜴的爪子。
毛发由角蛋白组成，这些蛋白质相互作用形成长而坚硬的纤维。角蛋白在动物界广泛存在，但构成哺乳动物毛发的角蛋白，与在鸟类和爬行动物的鳞片、爪子、羽毛和喙中发现的角蛋白不同。
直到现在，科学家们认为毛发角蛋白基因是哺乳动物的一项创新，是在我们祖先约 3.1 亿年前与爬行动物和鸟类分开后进化而来的。事实上，之前的研究未能发现哺乳动物以外的物种中存在此类基因，但维也纳大学 Leopold Eckhart 的一项新分析改变了这一切。
在鸡和绿色变色龙（一种蜥蜴）的基因组中，Eckhart 的团队发现了与人类毛发角蛋白基因相对应的基因——变色龙中有六个，鸡有一个。
有很多理由认为这些基因确实与我们发丝的形成有关。人类毛发角蛋白集中在我们基因组的两个特定区域，而变色龙和鸡的毛发角蛋白也位于其基因组的相同位置。它们都由相同的基因环绕，并且都编码由相似氨基酸链组成的蛋白质。
哺乳动物的毛发角蛋白富含一种特殊的氨基酸——半胱氨酸。半胱氨酸通过硫分子作为桥梁，使单个分子能够形成牢固的键合。硫键是烧焦头发产生难闻气味的原因，但它们也使纤维既坚硬又硬。
Eckhart 在变色龙和鸡中鉴定出的毛发角蛋白也含有大量半胱氨酸。通过寻找相似的蛋白质，Eckhart 发现了一个独立的角蛋白家族，它们与任何哺乳动物版本都不相关，但功能相同，利用硫键形成坚硬的结构。这严格来说是爬行动物的创新，反映了我们的祖先最终想出的东西。
这些结果引出了一个显而易见的问题：这些基因在完全没有毛发的动物身上有什么作用？为了回答这个问题，Eckhart 分别分析了变色龙的几个器官，发现它们的“毛发”角蛋白基因主要在其脚趾尖端被激活，那里是爪子生长的地方。它们是爪子角蛋白。其中一些也在其腹部皮肤中被微弱激活，这表明它们可能参与产生鳞片。
哺乳动物的指甲、爪子和蹄子中也有角蛋白，所以这很可能是我们和爬行动物从最后一个共同祖先那里继承下来的特征。事实上，Eckhart 认为，这种古老的生物已经拥有一套毛发角蛋白基因，并用它们来制造爪子甚至可能是鳞片等结构。今天的爬行动物仍然将这些基因用于相同的用途，但哺乳动物已经重新利用了它们来创造我们独特的皮毛覆盖物。
参考：L. Eckhart, L. D. Valle, K. Jaeger, C. Ballaun, S. Szabo, A. Nardi, M. Buchberger, M. Hermann, L. Alibardi, E. Tschachler (2008)。鉴定编码毛发角蛋白样蛋白质的爬行动物基因，为毛发的进化起源提出了新情景，《美国国家科学院院刊》DOI：10.1073/pnas.0805154105
