如果将人脑基因转给猴子,会发生什么?
來源:科普中國
在動物世界中,黑猩猩一直就是高智商的代表。看過《猩球崛起》的人肯定都對智商超群的凱撒印象非常深刻。
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同樣作為靈長類成員,人類和黑猩猩的基因相似度超過了 98%,只有不到2% 的基因差異。
但就是這不到2% 的差異,卻導(dǎo)致人類和黑猩猩在智力上的巨大差異。黑猩猩的智商一般只相當(dāng)于人類3-4 歲的小孩,這還算是非人類靈長動物中智商最高的了。
更別說其他猴類,比如獼猴,那就得算人類的“遠親”了(基因相似度約為 98%)。
如果將人類的基因轉(zhuǎn)移到其他靈長動物身上,會不會讓它們更聰明一些?
科學(xué)家們比你更好奇,中國科學(xué)院昆明動物研究所的科學(xué)家就首次嘗試用轉(zhuǎn)基因猴子模型來探討人類大腦起源的遺傳基礎(chǔ)。
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簡單說,就是科學(xué)家將人腦的一個基因移植到獼猴大腦中后,發(fā)現(xiàn)獼猴表現(xiàn)出更好的短期記憶和更短的反應(yīng)時間。
要想說清楚這2% 的基因差異對智商的影響,我們一起捋一捋來龍去脈。
人類大腦為什么越來越聰明?
其實大約 2500 萬年前,獼猴就和我們的祖先 “分家了”。
雖然基因上相似度很高,但經(jīng)過 2500 萬年的進化,人腦較其他靈長動物的腦要大。人腦的完善促使了人類有了更高的智商,這也是人類與其他靈長動物相比的高級之處。
圖片來源:DOI: 10.1371/journal.pbio.0030050.g001
進化的過程給人腦留下了哪些痕跡,讓人腦智商遠遠超過了其他靈長動物呢?可能是由一些潛在的遺傳變化造成的。
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我們都知道,基因是生命的遺傳物質(zhì),基因只有被翻譯成蛋白質(zhì)和轉(zhuǎn)錄成 RNA 才能控制生命活動。
而一旦基因發(fā)生進化,一些生命活動就會被改變。
在不斷進化過程中,人類基因上就出現(xiàn)了特有片段,形成了獨特的蛋白質(zhì),從而具有獨特的功能。
人類與非靈長類動物間那2% 的基因差異可能是造成智商的高低的主要原因。
人類大腦比其他靈長動物大腦高級在哪?
大腦體積的擴大和認(rèn)知能力的提高作為大腦進化的變化之一。人腦與其他靈長動物的腦相比,有以下變化:
1)大腦的體積增大;2)增加了一個新的及功能獨特的皮質(zhì)區(qū)域;3)增加了前皮質(zhì)區(qū)域的大小;4)初級運動皮質(zhì)和初級視覺皮質(zhì)的相對大小沒有變化;5)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的分布發(fā)生變化;6)神經(jīng)遞質(zhì)作用模式的改變。
圖片來源:doi:10.1016/j.cobeha.2017.02.003
此外作為人類“遠親”,獼猴雖然同樣具有情感和認(rèn)知能力,但與人類還是有差別的。
對比發(fā)現(xiàn),人類神經(jīng)元利用信息的能力(效率)優(yōu)于獼猴神經(jīng)元。
這也就說明人類比獼猴處理情感的能力更強。
圖片來源:https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.12.032
在前面的研究中,科學(xué)家選擇將人腦的基因 MCPH1 移植到獼猴腦,發(fā)現(xiàn)獼猴短期記憶更好了。
為什么要選擇 MCPH1 基因?
人類大腦發(fā)育受到諸多基因的調(diào)控,而 MCPH1 這個基因(也被稱為 BRIT1)就是其一。
MCPH1 是個多功能的蛋白:
1)MCPH1 蛋白通過與 E2F1 蛋白相互作用,可以控制一個細(xì)胞變成兩個細(xì)胞以及讓一些壞的細(xì)胞出現(xiàn)凋亡。
2)如果 DNA 被破壞了,這時 MCPH1 蛋白就會充當(dāng)“修理師傅”把破壞的 DNA 修好。
3)在人類中, MCPH1 的突變會導(dǎo)致原發(fā)性小頭癥,一種罕見的人類大腦發(fā)育障礙,其特征是腦容量顯著減少和智力發(fā)育遲緩。
小頭癥嬰兒(左)與普通嬰兒(右)的頭部大小對比,圖來自 wikipedia
MCPH1 這個蛋白在人類中含量很高,但在非人類靈長類動物獼猴和黑猩猩中含量較少。因此,選擇了 MCPH1 蛋白和獼猴來進行試驗。
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轉(zhuǎn)入人腦 MCPH1 基因的轉(zhuǎn)基因猴出現(xiàn)類似于人腦發(fā)育遲緩(新生)的進化變化,且表現(xiàn)出更好的短期記憶和更短的反應(yīng)時間。
有了人腦基因的猴子會變得更聰明嗎?從上述實驗看來,這是有可能的。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的如果将人脑基因转给猴子,会发生什么?的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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