12月26日《PLOS Biology》一篇文章報(bào)道說(shuō)：盡管人類大腦容量和復(fù)雜性飛速增長(zhǎng),，但自數(shù)百萬(wàn)年前人類和黑猩猩在進(jìn)化樹上分道揚(yáng)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(shuō)蛋白序列的進(jìn)化并沒(méi)能驅(qū)動(dòng)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(bào)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(shí)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(shuō),，“大腦越復(fù)雜,，腦基因的改變?cè)嚼щy。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(gè)相對(duì)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(gè)相對(duì)短暫的進(jìn)化階段內(nèi)完成的呢,？至盡不得而知,。
先前有報(bào)道說(shuō)自然選擇過(guò)程偏愛(ài)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(zhǎng)類的和其它哺乳動(dòng)物的要快,。
測(cè)量器官特有的相對(duì)進(jìn)化速度很困難。人類和黑猩猩的基因序列實(shí)際上存在許多小差異,，為了接近真實(shí)進(jìn)化速度,，吳與中國(guó)臺(tái)灣、日本的同事合作,，對(duì)短尾猴大腦中的幾千個(gè)基因進(jìn)行測(cè)序,，并將測(cè)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(duì),。
研究人員發(fā)現(xiàn)“越高級(jí)”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(lái)說(shuō),，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(shì)與“物種越高級(jí),，數(shù)量越少”有關(guān),。小群落物種能夠輕易地跳過(guò)自然選擇的粗審,。
對(duì)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(zhǎng)類，而其它靈長(zhǎng)類慢于小鼠,。“我們可以推測(cè)陽(yáng)性選擇對(duì)很少有不一致要求的組織特異基因的作用更顯著,，”吳說(shuō)，“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(guò)多相互作用的搭檔,，進(jìn)化速度會(huì)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(shí)有報(bào)道說(shuō)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(duì)于大腦單個(gè)神經(jīng)元來(lái)說(shuō),，人類獲許比黑猩猩有一個(gè)活性更高，甚至更為復(fù)雜的轉(zhuǎn)錄（方式）,，”另一位作者說(shuō),，“我們認(rèn)為這些大量的復(fù)雜的轉(zhuǎn)錄（方式）會(huì)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(lái)研究腦功能和進(jìn)化時(shí)最好考慮采用系統(tǒng)生物學(xué)方法,，越高級(jí)的器官進(jìn)化速度越慢，一定另有其意,。”（生物通記者 小粥）
