出品：放牛班的秘密花園
來源：Mashable
編譯：Sweetpie
責任編輯：Sunnisky
大約2500萬年前，一個偶然的微小突變戲劇性地改變了靈長類動物的進化歷程。這是我們沒有長出肌肉發達的尾巴的主要原因。
在最近發表的一項有趣的新研究中，研究人員發現，靈長類動物一個古老的基因改變最終導致大猩猩、黑猩猩等類人猿和人類失去了尾巴。而大多數長著漂亮的蛇形尾巴的猴子沒有發生這種突變。
該研究作者、紐約大學計算醫學研究所所長Itai Yanai說：“令人信服的證據表明，導致這一情況發生的是個微小的基因改變。”
這一發現有助於回答一個小孩子們愛問的問題，許多好奇的成年人也一直對此感到困惑。紐約大學格羅斯曼醫學院博士候選人夏波（音）說：“從我還是個孩子時，有個問題就一直縈繞在我心頭：為什麼我沒有尾巴？”如今他發現了這個奧秘。
該突變不是發生在靈長類動物基因組的顯眼位置。研究脊椎動物基因變化和適應性的哈佛大學動物學教授Hopi Hoekstra說：“這是無尾猿所獨有的小突變。”他未參與本次研究。
透過比較有尾靈長類動物和無尾靈長類動物的基因組，夏波發現人類和類人猿（而非猴子）的TBXT基因中插入了一段獨特的DNA，該基因攜帶形成尾巴的遺傳學指令。Hoekstra說，這一突變破壞了部分基因，從而使人類和類人猿失去了尾巴。
論文作者說，一種被稱為“跳躍基因”（ 能跳動並隨機插入基因組其他位置）的基因插入自身而形成該突變，最終導致TBXT基因的一種新表達模式，其基因編碼為無尾或尾巴小。
夏波團隊在實驗室老鼠身上進行實驗，這些老鼠與人類共有許多但並非全部基因。他們對老鼠進行基因改造，使其具有與人類相同的TBXT基因表達模式，這導致許多老鼠無尾、尾巴短或尾巴捲曲。相比之下，未進行基因改造的老鼠尾巴是正常的。
這為該基因突變在靈長類動物失去尾巴這件事中起到重要作用提供了有力證據。研究生物進化的南達科他州立大學生物學家Charles Fenster說：“作者提供了令人信服的證據，證明他們發現了靈長類動物失去尾巴的機制。”
當這一突變開始在靈長類動物種群中傳播時，進化就完成了它的工作：數百萬年後，除了尾骨，人類的尾巴幾乎完全消失了。
這項新研究自信地回答了一個問題：人類是如何失去尾巴的。這個基因突變雖不起眼但效果強大。
但有個問題尚未得到全部答案，那就是為什麼由此產生的物理變化（失去尾巴）使人類站穩了腳跟。換句話說，對猿類和人類來說，為什麼失去尾巴在進化上更為有利？
“這一直是個很難回答的問題，”Hoekstra說。它所包含的一些內在推測超出了本研究的主要範圍，但也有一些有趣的想法。
從根本上說，失去尾巴對許多靈長類動物來說一定是件好事。Fenster說：“良性突變會得到傳播，而有害突變會被從種群中清除掉。”
“這始終是個成本效益問題。”
對短尾或無尾靈長類動物來說，失去尾巴的好處最終超過了成本。“這始終是個成本效益問題，”Hoekstra指出。
然而，一些有害成本儘管大大超過收益，可能仍存在於今天的人們身上。例如，新研究中的一些基因突變小鼠有神經管缺陷，即脊髓缺陷。
今天，每1000個新生兒中就有一個有類似缺陷。紐約大學的Yanai說：“也許我們還有這個遺留問題。也就是說，失去尾巴讓我們付出了每1000個新生兒中就有一個有脊髓缺陷的代價。”
但失去尾巴的最大好處是什麼？這裡提供一些想法。
雖然兩足靈長類動物的第一個證據來自大約440萬年前，但更早的靈長類動物可能已經開始更多地在樹林外和地面上活動了，這或許是為了獲得更好的覓食機會。有這種尾巴突變的靈長類動物種群在直立站立和在地面覓食上的解剖學能力更強，從而可能比它們有尾巴的同類更成功。
隨著無尾靈長類動物的成功，這一基因突變將變得更加普遍。該研究的合著者、紐約大學朗格醫學中心繫統遺傳學研究所所長Jef Boeke說，這種情況下，尾巴突變可能在那些更多時間在地面活動的靈長類動物身上起到了“預適應”的作用，“使我們更容易用雙腳行走。”
Hoekstra指出，對許多靈長類動物來說，失去尾巴可能是一種更好的生活選擇。尾巴的生產成本很高（需要更多的熱量來支撐主要附肢），可能會受傷，容易被捕食者抓住。
最終，事實證明，失去尾巴對我們這個獲得巨大成功但並不完美的物種來說非常好。我們這種無尾兩足動物能長途跋涉，成為覓食和狩獵專家。我們能供養容量更大、需要能量更多的大腦。我們發展出複雜的語言，有一天我們會用疫苗和抗生素解決瘟疫等災害，進入外層空間，創造美妙的音樂。
直到今天，我們仍在繼續研究和揭示我們這個如此聰明能幹的物種的秘密。在計算機主導研究的時代，基因研究人員夏波並沒有藉助專門程式設計的高階軟體，而是透過人類的能力和好奇心發現了一個重大基因突變。
Yanai說。“這證明了人類創造與發現的持久力量。”
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