演化EVOLUTION-复旦大学试验室.PDFVIP

演化 EVOLUTION 74 editors@ M ssing i L nks 那些消失的基因， i 让人类脱颖而出 更大的大脑、双足直立行走以及与配偶建立亲密关系， 这些人类独有的特征， 可能都源于我们失落了某些关键的DNA片段。 · L · Philip L. Reno 75 演化 EVOLUTION 菲利普·L·雷诺是美国费城骨科医学院的生 物医学副教授。 我们去动物园，仔细端详我们现存的近亲——大猿时，有两件事情确实让人感到奇怪 ：一是它 当 们看起来如此像人类，黑猩猩、僰猿（旧称倭黑猩猩）、红猩猩和大猩猩，它们那富有表情的脸 和灵活的双手都与我们相似，让人感叹大自然造物的神奇。 二是，这些灵长类动物又显然不属于人类。直立行走、更大 起来 ：更大的大脑、直立行走和与众不同的交配习性 （在实验进 且更聪明的大脑和一系列其他特质，将我们与它们鲜明地分隔开。 程的最后阶段，我研究了数目惊人的灵长类动物的阴茎结构）。 那么，在演化过程中究竟发生了什么，让我们成为了独一无二的 人类？这些事情为什么会发生？又是怎么发生的？考古学家和演 丢失的DNA片段 化生物学家苦苦探索了几十年，现在，借助越来越成熟的现代基 我第一次对人类演化产生浓厚兴趣，是在美国肯特州立大学 因技术，这个谜底终于部分浮出了水面。我们发现，使人类区别 攻读博士学位的时候，那时我跟随著名的人类学家C ·欧文 ·洛 于这些近亲的一些重要的典型特征，并不像我们所预料的那样， 夫乔伊 （C.Owen Lovejoy ），研究那些已灭绝的人类近亲物种的骨 是来自于人类祖先后来获得的基因，而是由于我们失去了某些关 骼，弄清楚其中的男女性别差异。博士毕业后，我打算继续从事 键的DNA 片段。 相关工作，从基因和发育的角度来探究，到底是什么推动人类走 为了寻找答案，包括我的实验室在内的一些研究团队，跨越 上了一条不同寻常的演化道路。我非常幸运地得到了斯坦福大学 时间的长河追溯这些消失的DNA ，比较了人类与其他哺乳动物甚 的戴维 ·金斯利 （David Kingsley ）教授提供的博士后职位，他正致 至古人类的基因组，这些古人类包括尼安德特人和人类更鲜为人 力于研究我感兴趣的这类问题。 知的表亲——丹尼索瓦人。从这些研究中我们得知，在距今大约 金斯利教授的实验室曾在刺鱼中找到它们演化过程中发生的 800 万年前，人类的世系与黑猩猩分道扬镳后，人类祖先的基因 一些DNA 改变，比如淡水刺鱼丢失的一小段DNA ，而正是这种 组丢失了一些可在发育期激活关键基因的DNA 开关。尼安德特 变化，使得淡水刺鱼没有了多刺腹鳍。这段丢失的DNA 片段包 人和我们丢失了相同的DNA ，这使我们清楚地意识到，在演化的 含一个开关，它可以在恰当的时间和部位，激活腹鳍硬棘发育相 道路上DNA 片段丢失这个现象很早就发生了。 关的基因。 事实上，这些消失的DNA 片段可以与典型的人类特征联系 既然这个过程能在刺鱼中发生，会不会也在人类身上发生 精 彩 速 览 近期的研究识别出了500 多个已在人类基因组中 有三个消失的DNA 片段似乎具有基因开关的作 第三个DNA 片段的丢失，可能让我们的祖先改善 消失的