据华盛顿邮报报道，科学家在破解人类为何独特的长期探索中，发现了一个新线索：大脑化学中一些微小变化，使智人（现代人类）区别于与我们最接近的古人类近亲。
Photo by
Trnava University on
Unsplash
这项研究于周一发表在《美国国家科学院院刊》。一个由国际研究人员组成的团队仔细研究了一个如今普遍存在于人类中的基因版本，而这个版本在尼安德特人和丹尼索瓦人身上并不存在。
这两种古人类曾与我们祖先共存。
在实验室的培养皿中，人类现代版本的这一基因，导致一种酶比古人类近亲体内的对应酶更不稳定。当研究人员将这种人类基因版本引入小鼠体内时，他们发现雌性小鼠出现了行为上的变化——它们在寻找水源方面变得更加灵活。
这提供了一个思路：大脑生化中细微的变化，可能正是决定哪些古人类灭绝、哪些幸存并繁衍至今的关键。
在当今人类中，这个名为ADSL的基因，如果出现罕见突变，会引发包括类似自闭症和癫痫在内的大脑功能障碍。这促使研究团队思考，是否在我们演化史的早期，这个基因经历了较轻微的改变，从而带来了某种认知或行为上的优势。
“我非常确信，现代人类与其他早期人类之间存在某种根本性的差异，”位于德国莱比锡的马克斯·普朗克进化人类学研究所的遗传学家斯万特·帕博说，他是研究的主要负责人之一。“尼安德特人和丹尼索瓦人数量从未超过几十万，他们的技术在数十万年间几乎没有变化；而现代人类在短短十万年内就遍布全球，人口达数百万，科技与文化迅速发展并持续演进。”
尼安德特人的近亲
2022年，斯万特·帕博因其在古代DNA研究方面的开创性工作获得诺贝尔奖，他成功破译了古人类的遗传密码。
虽然我们这些已经灭绝的近亲常常被讽刺为“原始穴居人”，但研究显示，他们在基因层面与我们并没有太大差异。他们与我们的祖先曾有过繁衍。
目前大部分人类体内仍保留着尼安德特人或丹尼索瓦人的遗传痕迹，这两种人类在大约2万至4万年前从地球上消失。
在许多方面，这一发现加深了一个谜团：为什么我们幸存了下来，而他们没有。
科学家开始从DNA中寻找线索。在编码蛋白质的2万个基因中，已灭绝古人类与现代人类之间，在蛋白质构建模块上的差异只有大约100处。2022年，科学家曾报道，一个名为TKTL1的基因版本存在于现代人类中，但不在尼安德特人中，这个基因有助于新脑细胞的生成，可能与认知能力的差异有关。
在最新研究中，科学家研究了ADSL基因。几乎每个现代人类体内ADSL酶的一个构建模块，都与黑猩猩、尼安德特人和丹尼索瓦人不同。研究人员试图理解这个基因在功能上的差异。
用老鼠破解基因功能
由于无法研究活着的尼安德特人，科学家借助强大的基因编辑技术CRISPR，把现代人类的ADSL基因版本植入活老鼠体内。他们发现，雌性老鼠的行为出现明显变化。
研究人员把老鼠放入一个笼子中，老鼠可以通过用鼻子碰触角落装置的方式来喝水。当研究人员开始限制水源供应时，他们发现携带人类ADSL基因的雌性老鼠在取水方面更加高效。
“目前还不能把小鼠身上的行为变化直接类比到人类身上，因为即使是相似的行为，其神经回路在两个物种之间也可能不同。然而，这一变化可能在某些特定任务中，相对于祖先人类，为我们带来了某种进化优势。”研究作者、日本冲绳科学技术研究院人类进化基因组学单位的鞠翔春写道。
研究人员还发现，当今人类中普遍存在的其他一些遗传变化，也会导致ADSL活性降低，并有证据显示这些变化受到进化选择的偏好，暗示它们可能为生物体带来了某种优势。
比利时列日大学的神经生物学家布丽吉特·马尔格朗日并未参与这项研究。她表示，行为变化“温和”，并指出要观察更显著的影响，可能还需要其他基因组层面的变化。
“我也想指出小鼠模型的固有限制，特别是其大脑皮层的复杂性低于灵长类动物，这可能限制了对类人类行为特征的检测。”马尔格朗日在邮件中说。
宾夕法尼亚州立大学生物化学与分子生物学教授温迪·汉娜-罗斯也未参与这项研究。她研究人类ADSL缺陷，部分是通过对显微蠕虫的建模来进行的。这些简单的模式生物可以帮助研究人员深入探究基因变化如何影响功能；在人类患者中引起自闭症样特征、强迫性咬合或重复动作的基因突变，在蠕虫中可能会导致学习方式发生巨大变化。
汉娜-罗斯虽然不是进化生物学家，但她表示，这篇论文令她着迷，并强调这与她自己的研究结果一致——ADSL基因影响的代谢通路与行为之间的联系，具有深远的进化基础。
“我们在蠕虫身上也能看到，”汉娜-罗斯说，“所以在人类中看到我们进化支系上有某种微调，其实也不意外。”
