人類大而發(fā)達(dá)的大腦皮層(大腦中負(fù)責(zé)計(jì)劃,、抽象推理和其他高級腦功能的部分)是人類與其他靈長類動物進(jìn)化開來的一個獨(dú)特標(biāo)志,這份“天賦特質(zhì)”看來是由基因決定的:美國芝加哥大學(xué)霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的研究員布魯斯·拉恩等人在1月13日出版的最新一期《人類分子遺傳學(xué)》雜志上發(fā)表報(bào)告稱,,他們鑒定出一個決定人類大腦皮層發(fā)展的基因。這是人類第一次發(fā)現(xiàn)某種基因的變化推動了人類大腦的進(jìn)化,。
被研究的這個基因叫做“異常紡錘型小腦畸形癥相關(guān)”(簡稱ASPM)基因,。該基因功能喪失的話會導(dǎo)致小腦畸形,患此種病癥者的大腦皮層體積嚴(yán)重縮水,,腦袋顯得很小,,表情和行為都猶如猿猴?;羧A德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的研究員克里斯托弗·沃爾什等人最早發(fā)現(xiàn)該基因和小腦畸形癥之間存在關(guān)聯(lián),,由此促使拉恩等人對該基因進(jìn)行進(jìn)化論研究。
拉恩及其同事對人類ASPM基因和其他6種靈長類動物的ASPM基因進(jìn)行了比較研究,,它們是黑猩猩,、大猩猩,、猩猩、長臂猿,、獼猴和眼睛猴,,這些物種在基因?qū)W上依次代表了導(dǎo)致人類形成的生物進(jìn)化線分支中的一些關(guān)鍵階段。作為比較,,他們也研究了更低等的猴子和牛,、羊、貓,、狗和鼠等動物身上的ASPM基因,。
研究者對每一物種都作了細(xì)致的基因?qū)W分析,鑒別出ASPM基因中導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變的變化,,以及沒有影響到蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變的變化,。結(jié)果發(fā)現(xiàn),ASPM基因中,,只有那些導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變的基因變化似乎和進(jìn)化選擇相關(guān),;在人類的進(jìn)化分支線中,進(jìn)化壓力加速了ASPM基因的變化——這種加速在人類與黑猩猩相“分別”后的最近進(jìn)化階段最為顯著,。與此形成對照的是,,在低等的猴子和牛、羊,、貓,、狗和鼠等動物身上,沒有發(fā)現(xiàn)它們的ASPM基因發(fā)生過加速進(jìn)化的證據(jù),。
這實(shí)際上就是說,,ASPM基因的變化推動了人類(大腦皮層)的進(jìn)化。
拉恩還說,,在大多數(shù)情況下,基因的變化和生物適應(yīng)性進(jìn)化都只有弱關(guān)聯(lián),,而在人類的進(jìn)化進(jìn)程中,,ASPM基因的變化卻烙下了強(qiáng)烈而清晰的印記。拉恩說:“我們只在導(dǎo)致人類形成的靈長類動物進(jìn)化線分支中看到ASPM基因的加速進(jìn)化,,而在其他哺乳動物中沒有發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象,,這一事實(shí)清楚表明,導(dǎo)致人類形成的進(jìn)化線分支是獨(dú)特的,。”