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基因測量工具的使用

一直到20世紀60年代末,兩名加利福尼亞州的遺傳學家——文斯·薩里奇(Vince Sarich)和艾倫·威爾遜(Alan Wilson)才“冒天下之大不韙”,跳出來宣稱人類與猿類的共同起源在時間上可能要近得多,而且大概也就是300萬年前。這一看似離譜的說法其實是有堅實基礎的,其依據就來自人類和非洲大型類人猿在遺傳密碼上的相似之處。20世紀50年代以來,基因學的發展使得我們具備了破譯遺傳密碼的能力,DNA這種蜷曲盤旋、生生不息又無所不在的化學鏈,已經被廣泛地接受為解釋遺傳現象的生化標記物。

那么研究人員又是怎樣得出這個推論的呢?我們已經知道,遺傳密碼的結構可能會隨著時間的推移而改變。這主要是因為DNA作為組成遺傳密碼的分子,其復制過程并不完美,也就是存在常說的基因突變。在很多(不是全部)情況下,基因突變對機體功能沒有什么影響,但假以時日,這種個體上的細微差異會通過世代不斷積累下來,組成所謂的“遺傳包袱”(genetic baggage)。由于這種隱性突變發生的概率是大致恒定的,所以通過比較任意兩個個體在基因上差異的數量,就可以粗略估計出兩者的最后一個共同祖先出現的時間點。當然,如果涉及機體某一部分功能的DNA編碼發生了一點點變化,情況就不同了:這部分特定的基因要么成功地傳宗接代,要么無緣傳承下去。由此,自然選擇就會發揮威力,歷史的進程會因此而變,這就是偉大的達爾文進化論。簡而言之,如果與自然選擇有關,基因變化的頻率會非???,幾代之內就會出現明顯的變化。而如果基因突變是中性的,自然選擇懶得施加壓力,那么這種基因的變化就會以一種非常緩慢的、漸變的形式存在下去。

正是這種復制誤差的緩慢累積,使得薩里奇和威爾遜想到,或許他們可以將其看作一座分子鐘人類基因組中包含數十億對基因,其中只有大約3萬對參與了人體及其性狀的表達。其他在生物學中被稱為“垃圾Dna”,不過是一堆結構化的元素和病毒的混合體,在自生命之初開始的漫漫進化之路中,人類被漫不經心地塞進了Dna里面。這堆“垃圾Dna”一直靜靜地待在分子老窩里,隨著宿主的繁殖毫不費力地復制了一代又一代。既然對人體沒什么影響,自然選擇也不會來找它們的麻煩,它們所經歷的只是突變這一內部過程。所謂分子鐘,就是利用這樣的基因片段來構造的。,并以此來重構血緣相近的現存物種之間的分化時間表。然而,業界對這種分子鐘所顯示出來的人猿分化時間點極為不安,原因很簡單:300萬年前太近了。幾十年來,各路研究人員一直堅信,人猿分化是在距今2000萬~1500萬年前發生的,原因也很簡單,化石就是確鑿的證據!300萬年前?太荒唐了!新的基因技術?有問題吧!顯然,分子鐘所告訴我們的結果與化石記錄差了十萬八千里,人們很容易提出質疑、發出嘲諷。分子鐘?要么是鐘壞了,要么是表沒對準!

這場論戰中最終還是自然規律占了上風,真理的天平偏向了遺傳學家。薩里奇和威爾遜最初的推斷被證實了:分子鐘的確有用,而且可以用來有效地判斷兩個物種之間分化的時間點?,F代人類和類人猿之間的血緣關系比任何人想象的都要親近得多。盡管后來有人發現,黑猩猩和人類的最后一個共同祖先存在的時代要比300萬年前更遠一些,但這仍然反映了一個比化石記錄要近得多的時間點。關于這個時間點,目前最好的估計是距今700萬~500萬年前。對染色體分析得越深入,結果就越收斂于這個關鍵的時間段。當然,從地質學的角度來看,500萬年也好,700萬年也罷,都只是一眨眼的工夫,畢竟,靈長類動物的歷史已經有6500萬年了。

真正令人吃驚的是,人類與黑猩猩的血緣關系更密切(與之共享一個更近的共同祖先),而不是與大猩猩或者猩猩的關系更近。這個發現完全顛覆了我們對靈長類動物分類和人類起源的認知。原來,人類的進化并沒有那么長路漫漫、特立獨行,而只是猿類大家族進化分支中的一小部分。不僅如此,分子證據確鑿無疑地表明,在黑猩猩自立門戶之后,人類還在非洲大型類人猿的大家庭里舒舒服服地待了很久。而猩猩早在大約1500萬年前就脫離了它的非洲大型類人猿祖先,跑到亞洲大陸上掀起了一場長期獨立的進化運動。

這一切除了讓我們感到不安,還意味著我們必須打起精神來,對猿類動物進行一次徹底的重新分類,還要再次梳理一下人類與各個親戚之間的關系。事實上,人類和黑猩猩之間的關系太近了,正如人們常說的,人類與黑猩猩分享了98.5%的DNA,有人甚至打趣說,人類只是發瘋的黑猩猩罷了。而從分類學的角度講,黑猩猩其實不是我們的表兄弟,而是我們的親姐妹。

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