12月26日《PLOS Biology》一篇文章報道說：盡管人類大腦容量和復(fù)雜性飛速增長,，但自數(shù)百萬年前人類和黑猩猩在進(jìn)化樹上分道揚鑣以后,，人類腦組織特有的上千種基因的進(jìn)化速度顯著下降。
文章作者說蛋白序列的進(jìn)化并沒能驅(qū)動人類大腦的高速發(fā)展,，大腦中生化網(wǎng)絡(luò)的高度復(fù)雜性和多基因－基因間的相互作用，約束了腦相關(guān)基因的改變。
“與早期的一些報道相反,，我們發(fā)現(xiàn)人腦中表達(dá)的基因的進(jìn)化速度實際上是在下降，”文章作者,、芝加哥大學(xué)生態(tài)和進(jìn)化生物學(xué)家吳仲義（Chung-I Wu）說，“大腦越復(fù)雜,，腦基因的改變越困難。與各自genomic average（基因組進(jìn)化平均值,，生物通編者譯）做比較，人類腦基因的進(jìn)化速度比黑猩猩的和古猿的腦基因的進(jìn)化速度要慢,。”
人類有一個相對其體積而言容量極大的大腦,。盡管人類比黑猩猩的體重平均多20％,，但人類腦重卻比黑猩猩腦重多250％。如此大規(guī)模的形態(tài)改變是怎樣在一個相對短暫的進(jìn)化階段內(nèi)完成的呢,？至盡不得而知。
先前有報道說自然選擇過程偏愛人類,，就調(diào)節(jié)大腦發(fā)育和功能的基因的進(jìn)化速度而言，人類的比非人類靈長類的和其它哺乳動物的要快,。
測量器官特有的相對進(jìn)化速度很困難。人類和黑猩猩的基因序列實際上存在許多小差異,，為了接近真實進(jìn)化速度，吳與中國臺灣,、日本的同事合作,，對短尾猴大腦中的幾千個基因進(jìn)行測序,，并將測序結(jié)果與現(xiàn)有的人類、黑猩猩和小鼠的基因組序列進(jìn)行比對。
研究人員發(fā)現(xiàn)“越高級”的物種,，整體進(jìn)化速度越快。全基因組基因變化的平均值來說,，人類的和黑猩猩的比短尾猴的快,，而短尾猴的又比小鼠的快,。研究人員認(rèn)為這種趨勢與“物種越高級，數(shù)量越少”有關(guān),。小群落物種能夠輕易地跳過自然選擇的粗審。
對比這些物種腦基因的進(jìn)化速度,，得到了相反的結(jié)論,。與各自基因組進(jìn)化速度平均值相比，人類慢于其它靈長類,，而其它靈長類慢于小鼠。“我們可以推測陽性選擇對很少有不一致要求的組織特異基因的作用更顯著,，”吳說,，“比如,，雄性生殖系統(tǒng)特有基因的進(jìn)化速度就非常快,。”
但值得一提的是大腦特有的基因的進(jìn)化速度要比在任何組織（包括大腦）中都表達(dá)的基因的進(jìn)化速度要慢,。文章作者將這種速度下降歸咎于大腦的高度復(fù)雜結(jié)構(gòu),。“我們知道蛋白如果有過多相互作用的搭檔,，進(jìn)化速度會下降，破壞現(xiàn)有相互作用的突變是不能被容忍的,。”
盡管人類和黑猩猩的基因組序列非常相似，先前研究組織（不止大腦）時有報道說基因突變很廣泛。其他一些研究發(fā)現(xiàn)人類大腦的神經(jīng)元,，基因表達(dá)方式很多。“對于大腦單個神經(jīng)元來說,，人類獲許比黑猩猩有一個活性更高,，甚至更為復(fù)雜的轉(zhuǎn)錄（方式），”另一位作者說,，“我們認(rèn)為這些大量的復(fù)雜的轉(zhuǎn)錄（方式）會提高基因－基因間的相互作用，約束編碼序列的進(jìn)化,。”
吳認(rèn)為將來研究腦功能和進(jìn)化時最好考慮采用系統(tǒng)生物學(xué)方法，越高級的器官進(jìn)化速度越慢,，一定另有其意。”（生物通記者 小粥）
