動物世界: 人與黑猩猩

2010年11月7日星期日

人與黑猩猩

黑猩猩

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但對比的結果更多的是意外。人和黑猩猩的基因組中，都有大片大片的“垃圾DNA”，它們不編碼蛋白質，不會對生理功能起什麼作用。以前人們猜想，人與黑猩猩的基因差異，可能大部分存在於基因組中的垃圾地帶。也就是說，在真正起作用的基因中，兩者的差異更小。然而這次研究顯示，DNA序列有用部分的差異，並不比無用部分更少，至少在這條染色體上是如此。科學家檢查了231個被認為起作用的基因，其中83%存在差異，影響到了它們所編碼的蛋白質的氨基酸序列（蛋白質是氨基酸分子構成的長鏈），不過微小的差異不一定影響到蛋白質的功能；有顯著結構差異的基因約佔20%，有47個。黑猩猩的基因組總共約有30億個鹼基，第22號染色體上約有3300萬個，佔總量的1%左右。由此看來，如果基因差異在各染色體上分佈均勻，那麼人與黑猩猩可能有幾千個基因存在顯著差異。尋找決定人與黑猩猩之差別的關鍵基因的工作，將比預料的更困難。
比較還顯示，兩條染色體之間存在大量的“插入/刪除”（INDEL）差異。 “插入”是指一段DNA出現在一個物種的DNA裡卻不在另一物種的DNA裡，“刪除”意思是某一物種的DNA有一個片段丟失了，INDEL是兩種差異的總稱。黑猩猩的第22號染色體和人類的第21號染色體，INDEL差異的DNA片斷多達6.8萬個。大多數片斷很短，只有不到30個“字母”長，但也有的長達5.4萬個“字母”。 INDEL差異導致人類21號染色體比黑猩猩22號染色體多40萬個字母，這意味著人和黑猩猩的共同祖先的染色體可能更長。在兩者獨立進化的過程中，黑猩猩的染色體損失了更多的DNA片斷。
窺測局部帶來的新發現，使科學家更加迫切地希望擁有準確而完整的黑猩猩基因組圖譜，將它與人類其大猩猩等其它近親的基因組進行比較。人與黑猩猩在生理和行為上的差異，也許並不是多少個基因的小小差異簡單的累加，但對基因差異進行比較是不可缺少的基石。例如，負責此次測序的科學家正計劃研究兩個與神經功能有關的基因NCAM2和GRIK1，人類身上的這兩個基因包含的一些大段DNA序列，在黑猩猩的版本中是找不到的，有關分析將為研究人類腦部功能帶來新線索。

此前，科學家對一個在語言能力方面有遺傳障礙的人類家族進行研究後發現，一個稱為FOXP2的基因對運用語言至關重要。它使人類可以靈活地控制嘴和喉部肌肉，發出複雜的聲音。這個基因編碼的蛋白質，在人和黑猩猩身上有兩個氨基酸的差異。一些科學家認為，這是人的語言能力遠遠超過黑猩猩的原因。而語言的產生與運用，是人類有效傳遞信息、積累知識、創立文明社會的重要基礎。 FOXP2可能不是唯一的語言基因，更多有關的基因以及它們對人類腦部進化的影響，還有待發掘。

人與黑猩猩的相同與不同，現在只是學術問題。將來的研究是否會帶來倫理問題，尚不可知。如果把黑猩猩歸入人科（或者把人歸入黑猩猩科），是否要承認它們具有一定的權利？捕捉、囚禁、醫學實驗，許多行為加之於人是可怕的罪行，加之於黑猩猩卻充其量只會在特定情形下違反動物保護法。如果用更親近的眼光去看待黑猩猩，需要作出什麼改變呢？而且這不僅僅是人類作出一些物質利益上的犧牲就能做到的事，有時還要面對更艱難的選擇。比如許多醫學研究要用到黑猩猩等靈長動物，有的要在與人類最接近的動物身上觀察新藥的效用和毒性，有的要尋找一些疾病的發病機理或相關基因。