幾十年來,科學家們注意到,成年人類在身體上與未成熟的黑猩猩相似——我們也有小下巴、扁平的面孔和稀疏的體毛。幼年特徵的保留,在進化生物學中稱為幼態持續,在馴養動物中尤為明顯——由於人類的偏好,許多犬種都具有幼犬的特徵,如軟塌的耳朵、短鼻子和大眼睛。現在,基因證據表明,幼態持續可能有助於解釋為什麼人類與黑猩猩如此截然不同,儘管這兩個物種擁有大部分相同的基因,並且僅在大約六百萬年前才分裂開來,這在進化時間尺度上是很短的時間。
德國萊比錫馬克斯·普朗克進化人類學研究所的分子生物學家菲利普·海托維奇 (Philipp Khaitovich) 指出,在動物中,幼態持續的出現是由於發育延遲。例如,人類性成熟大約比黑猩猩晚五年,我們的牙齒也長得更晚。“發育時間的變化是進化可以用來重塑生物體的一些最強大的機制,只需要非常少的分子事件,”他解釋說。
為了尋找幼態持續在智人進化中發揮作用的基因證據,海托維奇和他的同事比較了 39 個人類、14 只黑猩猩和 9 只恆河猴大腦中 7,958 個基因的表達。他們從背外側前額葉皮層收集了樣本——該區域與記憶有關,並且在靈長類動物大腦中相對容易識別。這些組織來自已故的個體,處於生命的幾個階段,從嬰兒期到中年,使研究人員能夠了解每個物種的基因活動如何隨時間變化。
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在人類和黑猩猩中,大約相同比例的基因活動隨時間變化。但是,人類中大約一半的這些與年齡相關的基因在發育過程中的活躍時間方面與黑猩猩不同。對所有三個物種中時間發生變化的 299 個基因的分析表明,幾乎 40% 的基因在人類的生命後期表達,一些基因活動延遲到青春期。
研究人員在 4 月 7 日的《美國國家科學院院刊》Proceedings of the National Academy of Sciences USA 中指出,儘管許多這些幼態持續基因的具體功能尚不確定,但它們在人類大腦的灰質中尤其活躍,而灰質是進行高階思維的地方。他們現在正在探測人類、黑猩猩和獼猴大腦的其他部分,以瞭解幼態持續可能在何處發揮作用。
實際上,證明幼態持續有助於推動人類進化和大腦尺寸是困難的。海托維奇建議分析人類發育速度快於正常情況下的基因活動,“過去的研究已經表明這會導致認知能力下降,”他說。
其他專家當然認為幼態持續的作用是合理的。韋恩州立大學的分子系統發育學家莫里斯·古德曼 (Morris Goodman) 說,大腦的學習能力顯然在完全成熟之前是最大的,“由於幼態持續意味著童年延長,因此你有更多機會讓大腦發育”,他沒有參與這項研究。換句話說,人類的進化可能是由青春期蘊含的可能性推動的。
注:這個故事最初以標題“幼稚的想法”印刷。