人類史前的“變種基因”

文/樸正宇

人類史前的“變種基因”

文/樸正宇

在《X戰(zhàn)警》系列漫畫和電影中，世界上有一小部分人體內(nèi)存在變種基因，他們被稱作變種人。額外的基因突變導(dǎo)致變種人天生有易于常人的特性——具有超乎常人的天賦，比如鐳射眼能從眼中射出高能射線，冰人能控制冰并將自己的身體轉(zhuǎn)化成冰體。變種人中有大反派萬磁王，也有保衛(wèi)人類和變種人安全的X戰(zhàn)警，故事就在他們之間鋪展開來。

你有沒有想象過自己的基因有一天突然變異，也變成一個(gè)變種人，擁有像X戰(zhàn)警那樣的能力？當(dāng)然，這個(gè)想法要在生活中實(shí)現(xiàn)可能很難，但科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，人類基因其實(shí)也有“變種”，而且還不少。它們的變化曾給史前人類帶來一些很酷的“超能力”，幫助人類一直在地球上生活下來。

那么，人類的史前“變種基因”都有哪些呢？

★誰使大腦變得更大★

在《X戰(zhàn)警》電影和原著漫畫中，查爾斯·沙維爾教授是X戰(zhàn)警的領(lǐng)袖，綽號(hào)為X教授。他也是一個(gè)變種人，擁有非常強(qiáng)悍的大腦，不但能進(jìn)行心靈感應(yīng)，還能控制其他人的思想。而在人類進(jìn)化史上，“變種基因”也影響了古人類的大腦，使人腦的體積變得更大。

根據(jù)科學(xué)家的說法，現(xiàn)在人類腦顱的平均容量約為1350立方厘米。相對(duì)于身體的大小比例，人類大腦比其他動(dòng)物的大腦都要大，這是使人類從猿類大隊(duì)伍中脫穎而出的重要特點(diǎn)之一。

科學(xué)家對(duì)人類及其近親的基因組全部進(jìn)行測序后，找到了一個(gè)叫作ASPM的基因。ASPM基因和人類大腦體積關(guān)系很不一般。如果現(xiàn)代人類ASPM基因出現(xiàn)異常，無法發(fā)揮作用，就會(huì)造成退行性原發(fā)小腦畸形病，該病患者的大腦容量僅有約400立方厘米。

相比于人類近親，人類的ASPM基因發(fā)生了很大的變化?？茖W(xué)家估測人類和黑猩猩等近親分開之后，人類的ASPM基因大概經(jīng)歷了15次重要的突變，在接二連三的突變影響下，古人類大腦容量逐漸膨脹，為發(fā)展成擁有更加發(fā)達(dá)的大腦的聰明人類打下基礎(chǔ)。

當(dāng)然，與加速人類大腦發(fā)育相關(guān)的基因還有很多，ASPM基因只是其中一個(gè)，其他的還有MYH16基因和RNF213基因，這兩個(gè)基因也和人類大腦的進(jìn)化有關(guān)。有研究者發(fā)現(xiàn)，人類進(jìn)化過程中MYH16基因發(fā)生了突變，致使人類的頷肌肉生長緩慢，減輕了對(duì)腦顱的束縛，大腦獲得了更大的生長空間，從而進(jìn)化出有大容量的大腦。而在靈長類動(dòng)物（包括人類、大猩猩和黑猩猩）祖先體內(nèi)，一種名為RNF213的基因快速變化，促使它們的頸部動(dòng)脈變寬，推動(dòng)更多血液進(jìn)入大腦，提供更多能源，這促使大腦發(fā)育得更大。

當(dāng)然，人類大腦不僅僅是體積變大了，功能還變得更“高級(jí)”了。

★簡單大腦突變成“計(jì)算機(jī)”★

在《X戰(zhàn)警》中，X教授一直通過大腦聯(lián)系X戰(zhàn)警，指揮他們作戰(zhàn)?，F(xiàn)代人類的大腦雖然沒有這種意念控制能力，但也算是一個(gè)強(qiáng)大的“計(jì)算機(jī)處理器”，一些基因突變可能幫助這個(gè)“處理器”變得更加強(qiáng)大。

科學(xué)家對(duì)人類和黑猩猩的基因組進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)當(dāng)人類與黑猩猩分化后，人類的HAR1區(qū)迅速演變。HAR1區(qū)也叫作第一號(hào)人類加速區(qū)，它參與人類大腦神經(jīng)元的活動(dòng)。HAR1區(qū)在7周至19周的人類胚胎中出現(xiàn)，7周時(shí)在胎兒體內(nèi)“開啟”，19周時(shí)“關(guān)閉”，而這一時(shí)期正是胚胎大腦發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期。在大腦發(fā)育過程中，該區(qū)域參與了大腦皮層的發(fā)育。而我們知道，大腦皮層身負(fù)重任，負(fù)責(zé)一些復(fù)雜的大腦功能，比如處理人類意識(shí)、語言和記憶。

科學(xué)家認(rèn)為人類和黑猩猩之間最重要的差異奧秘可能在這個(gè)區(qū)域里，也許HAR1區(qū)在人類和黑猩猩的共同祖先身上一直處于凍結(jié)狀態(tài)，沒有任何變化?？墒?，當(dāng)人類和黑猩猩分開之后，人類身上的這個(gè)區(qū)域卻活躍了起來，開始快速變化，而且這是人類基因組進(jìn)化最迅速的部分。

HAR1區(qū)活躍之后會(huì)影響大腦皮層的發(fā)育，有助于形成健康的大腦皮層構(gòu)造?？墒羌偃绯鲥e(cuò)，會(huì)引發(fā)嚴(yán)重、通常致命的先天性疾病平腦癥。平腦癥患者的大腦缺乏一般的皺褶構(gòu)造，皮層面積縮小。

此外，一個(gè)叫作FOXP2的基因與人類大腦的重要功能——語言的形成有關(guān)。雖然許多動(dòng)物都有FOXP2基因，但是古人類的FOXP2基因變化得最快。FOXP2基因在20萬年間經(jīng)歷了一系列變化后，最終使人類發(fā)展出了理解語境并說出詞語的能力。

★從嘴巴開始捕獲能量★

《X戰(zhàn)警》里，X教授不是唯一出風(fēng)頭的人，就像大腦并不是人類唯一的高超“技能”一樣。影迷們最喜歡的角色中還包括金剛狼，這是一位因突變而擁有自愈能力的變種人。古人類并沒有像金剛狼那樣的神奇能力來抵御疾病，但他們的基因也有自己的絕招。

在20萬年前到1.8萬年前，許多古人類紛紛“離家出走”去探索新的世界。如果你流落荒島，暫時(shí)無法獲救，那么你覺得接下來最重要的事是什么？很多人應(yīng)該認(rèn)為先要填飽肚子，才有力氣想其他事情。同樣，對(duì)于古人類，如果要在新陸地站穩(wěn)腳跟，也要先解決糧食問題?？墒窍胍谛颅h(huán)境中飽餐一頓，古人類就得對(duì)各種食物進(jìn)行嘗試，比如當(dāng)?shù)刂参锏膲K莖或者果實(shí)。

植物一直以來都是人類重要的食物來源，它們含有重要的能量來源物質(zhì)——淀粉。不過，將從來沒有見過的新食物吃到肚子里，如果吃壞肚子了怎么辦？吃壞肚子可能會(huì)又吐又拉，本來是想從食物中獲取能量，結(jié)果卻突發(fā)意外，不但沒有得到能量，還招來了疾病。

為了幫助古人類快速從各種食物中獲取營養(yǎng)，AMY1基因出現(xiàn)了，它可以轉(zhuǎn)譯出分解淀粉的酶。和人類的近親（黑猩猩和倭黑猩猩）相比，現(xiàn)代人體內(nèi)有更多的AMY1基因。更多的AMY1基因可以幫助人類腸道在吃壞肚子前，快速吸收能量。而且除了在腸道里，AMY1基因還能在人類（以及人類的近親）的口腔中制造出唾液淀粉酶，可以來分解口腔里的淀粉。

你可能覺得這并不是什么高級(jí)的功能，可是對(duì)于早期人類，卻意義非凡。這意味著古人類只要用嘴巴輕輕咬一口美食，就能快速有效地消化淀粉，及時(shí)獲取能量。有了能量，身體才會(huì)更強(qiáng)壯。這都是人類與消化不良等疾病進(jìn)行對(duì)抗的巧妙方式。