絕大部分靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物都有慣用手,這是因?yàn)楦叩葎?dòng)物的左右大腦是不平衡的,一側(cè)大腦半球比另一側(cè)更強(qiáng)勢(shì)。
研究顯示,黑猩猩、大猩猩、狒狒和環(huán)尾狐猴大都是右撇子,說(shuō)明它們的左腦更強(qiáng)勢(shì)。而川金絲猴、德氏長(zhǎng)尾猴和紅毛猩猩則大都是左撇子,說(shuō)明它們的右腦更強(qiáng)勢(shì)。
有意思的是,目前已知的左撇子靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物大都生活在樹(shù)上,右撇子的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物則大都生活在地上。因此,有人提出了一個(gè)假說(shuō),認(rèn)為最初的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物習(xí)慣于用右手抓住樹(shù)枝穩(wěn)定身體,以便騰出左手來(lái)獲取食物,所以它們的左手更靈活,是左撇子。但當(dāng)某些靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物從樹(shù)上下來(lái)之后,便很自然地改用更強(qiáng)壯的右手來(lái)獲取食物,于是這些地上動(dòng)物逐漸演變成了右撇子。
曾經(jīng)有幾位印度科學(xué)家研究過(guò)印度猴的慣用手,發(fā)現(xiàn)大約27%的猴子是右撇子。作為孫悟空這一神話(huà)形象的靈感來(lái)源,印度猴生活在人群中間,照理說(shuō)應(yīng)該多數(shù)是右撇子才對(duì)。但研究顯示,這些印度猴的祖先是在大約100年前才從樹(shù)上下來(lái)的,它們的基因顯然還沒(méi)來(lái)得及改變,所以仍有相當(dāng)比例的猴子是左撇子。研究人員相信,隨著時(shí)間的推移,這些印度猴一定會(huì)演變成右撇子。
相比之下,人類(lèi)早在幾百萬(wàn)年前便從樹(shù)上下來(lái)了,所以如今大多數(shù)人都是右撇子。有意思的是,無(wú)論哪個(gè)國(guó)家,或者哪個(gè)族群,左撇子的比例都是10%左右,差別很小。此前有些族群的左撇子比例極低,但后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)是因?yàn)檫@些族群的家長(zhǎng)經(jīng)常強(qiáng)迫自己的孩子改用右手。如果家長(zhǎng)們改變做法,順其自然,左撇子的比例很快就會(huì)上升到10%左右,鮮有例外。這一事實(shí)說(shuō)明慣用手有一定的遺傳性。
有人曾經(jīng)統(tǒng)計(jì)了左撇子夫妻生下的孩子,發(fā)現(xiàn)左撇子的占比高達(dá)26%,比正常值高近1.5倍。這就進(jìn)一步證明左撇子具有一定的遺傳性。但這個(gè)比例畢竟僅為1/4,說(shuō)明左撇子的遺傳性比較弱,環(huán)境因素的影響力要更大些。
后續(xù)研究表明,左撇子的遺傳因素占20%~30%,后天環(huán)境的影響力要比遺傳大2~3倍。更重要的是,左撇子的遺傳因素非常復(fù)雜,迄今為止人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾十個(gè)與左撇子有關(guān)的基因突變,每個(gè)突變的影響力均不到1%。這說(shuō)明左撇子的形成過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜,有很多因素參與了神經(jīng)發(fā)育的調(diào)控。
基因序列分析結(jié)果顯示,目前已發(fā)現(xiàn)的幾十個(gè)左撇子基因突變?nèi)嘉挥诨虻恼{(diào)控區(qū)間,而不是基因本身。換句話(huà)說(shuō),這些基因突變不影響任何蛋白質(zhì)的氨基酸序列,也不影響蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)和功能,只影響蛋白質(zhì)的表達(dá)調(diào)控,比如蛋白質(zhì)的生成時(shí)間和生產(chǎn)量等。
荷蘭馬克思普朗克心理語(yǔ)言研究所的克萊德·弗朗克斯教授決定尋找發(fā)生在蛋白序列內(nèi)的左撇子基因突變,因?yàn)檫@樣可以更方便地研究左撇子的形成機(jī)制。但這項(xiàng)工作難度很大,因?yàn)橛绊懽笃沧有纬傻囊蛩貙?shí)在是太多了,需要海量的遺傳數(shù)據(jù)才能將其找出來(lái)。好在英國(guó)政府于2006年啟動(dòng)了生物銀行計(jì)劃,跟蹤研究了50萬(wàn)名英國(guó)志愿者的遺傳和生理狀況,幾年下來(lái)累積了大量數(shù)據(jù)。于是,弗朗克斯及其同事從中挑出了38043名左撇子,分析了他們的蛋白編碼基因序列,再和另外313271名右撇子的蛋白編碼基因序列作對(duì)比,最終發(fā)現(xiàn)一個(gè)名為T(mén)UBB4B的基因有重大嫌疑。
TUBB4B負(fù)責(zé)編碼β- 微管蛋白,這種蛋白質(zhì)是微管的重要組成部分。微管相當(dāng)于搭建在細(xì)胞內(nèi)的腳手架,參與細(xì)胞的生長(zhǎng)、分裂、遷移和形狀變化,以及細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn),左撇子的TUBB4B發(fā)生突變的概率比右撇子高2.7倍,而且突變的程度越高,就越可能是左撇子。在所有的基因突變類(lèi)型中,程度最高的無(wú)疑是框架轉(zhuǎn)移突變,即因?yàn)槿笔Щ蛘咛砑恿艘粋€(gè)核苷酸而導(dǎo)致整個(gè)基因的閱讀框架發(fā)生了錯(cuò)位,其結(jié)果就是編碼出來(lái)的蛋白質(zhì)面目全非,和原來(lái)的蛋白質(zhì)一點(diǎn)都不像了。科學(xué)家們?cè)谧笃沧尤巳褐邪l(fā)現(xiàn)了兩個(gè)這樣的框架轉(zhuǎn)移突變,而在右撇子人群中完全找不到。
弗朗克斯將研究結(jié)果寫(xiě)成論文,發(fā)表在2024年4月2日出版的《自然·通訊》雜志上。作者認(rèn)為,這個(gè)結(jié)果清晰地說(shuō)明細(xì)胞內(nèi)微管很可能與胚胎發(fā)育期的左右大腦平衡有關(guān),左撇子正是由于微管結(jié)構(gòu)的變化所導(dǎo)致的。不過(guò),TUBB4B突變也僅占左撇子遺傳因素的0.91%而已。這說(shuō)明發(fā)育期大腦左右半球的平衡與很多因素都有關(guān),微管只是其中很小的一部分。
科學(xué)家們之所以熱衷于研究左撇子的遺傳基因,當(dāng)然不是為了預(yù)測(cè)嬰兒的慣用手。事實(shí)上,左撇子在幾乎所有方面都沒(méi)有表現(xiàn)出和右撇子有任何顯著的不同,民間關(guān)于左撇子的很多說(shuō)法都是不正確的。比如,曾經(jīng)有人認(rèn)為左撇子的運(yùn)動(dòng)能力更強(qiáng),這個(gè)說(shuō)法沒(méi)有科學(xué)依據(jù)。棒球、網(wǎng)球和羽毛球等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之所以出過(guò)很多左撇子高手,原因在于左撇子的人數(shù)少,更容易在對(duì)陣大部分右撇子選手的比賽中獲得一些先天優(yōu)勢(shì)。
還有人認(rèn)為左撇子的藝術(shù)天賦更高,因?yàn)樽竽X更擅長(zhǎng)通過(guò)語(yǔ)言和邏輯進(jìn)行思考,右腦則更擅長(zhǎng)通過(guò)圖像來(lái)思考。這個(gè)說(shuō)法看似有一定的道理,但藝術(shù)天賦這件事無(wú)法被量化,所以這個(gè)問(wèn)題很難通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以研究,并沒(méi)有得出任何肯定的結(jié)論。
相較于藝術(shù)天賦,智商(IQ)是一種相對(duì)容易被量化的大腦特征。于是,有科學(xué)家研究了智力缺陷人群,發(fā)現(xiàn)其中左撇子出現(xiàn)的概率是正常值的兩倍。不過(guò),還有人研究過(guò)門(mén)薩俱樂(lè)部(高智商同好組織)成員的慣用手,發(fā)現(xiàn)左撇子的概率也是正常值的兩倍。這兩個(gè)研究結(jié)果說(shuō)明左撇子群體的平均智商和右撇子沒(méi)有區(qū)別,只是分布方式比右撇子更極端而已。
因此,科學(xué)家們?nèi)绱藷嶂杂谘芯孔笃沧拥倪z傳問(wèn)題,其真正目的是通過(guò)這個(gè)性狀研究嬰兒的大腦發(fā)育模式,從而幫助揭開(kāi)神經(jīng)發(fā)育障礙的秘密。比如,研究人員發(fā)現(xiàn)分別名為DSCAM和FOXP1的兩個(gè)基因與左撇子有關(guān),而這兩個(gè)基因此前已被證明和一些神經(jīng)發(fā)育障礙有關(guān)系,比如孤獨(dú)癥、精神分裂癥等。也許這就是左撇子人群中智力缺陷者的比例更高,但這個(gè)群體也更容易出天才的原因。