黑猩猩

老鼠猩猩等动物与人类基因相似达90以

发布时间:2022/5/11 21:20:45   
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物种躯体构造蓝图由基因所包含的遗传信息描绘,基因驱动DNA按照遗传信息描绘的蓝图去打造所有的物种的躯体。然而,哺乳动物的基因与人类基因的相似程度几乎都达到90%以上,黑猩猩的基因相似度则有98.4%,老鼠的基因则与人类相似达95%。也就是说哺乳动物的蓝图与人类的差异很小,但为何它们与人类的差异是如此的巨大?最明显,大多是哺乳动物,如老鼠、猩猩,都是四肢行走,而人类则是直立行走的?

公园里带着幼崽的黑猩猩

直觉错误,百分比确定不了形态差异,遗传信息的差异量才是决定因素。

如果将基因视为程序代码,那么老鼠、黑猩猩和人类则是一个个有基因代码编辑而成可运行的程序。我们知道,程序是需要代码按照固定的位置和格式排序组合而成,当我们改变其中一个代码的位置、格式时,程序都会发生改变;而改变其中的代码越多,程序发生的改变越大,到最后成为另外一款程序。

假如人类、老鼠和黑猩猩的程序都是1G大小,1G相当于个字符,那么人类与大猩猩之间存在1.6%的差异,在字符上表现得差异就有个;老鼠与人类的基因有95%的相似,那么就是有个字符不同。如此字符量的差异,是不能构成同样效果的程序,所以它们展出来的效果也就完全不一致。

代码

一个超大型的程序,即便是改变其中0.1%的代码,它所展现的效果可能就完全不同了。而生物体是比任何程序还要更加精密的物理化学结构,基因上细微的变化,就可能导致形体上产生巨大差异。那么虽然老鼠、大猩猩与人类的基因相似程度虽高达95%以上,但是其相差的遗传信息量是巨大,大到足以成为三个不同的物种。

基因相似程度高,说明的是物种间的亲缘关系近;但物种间的形态差异,则是由基因的信息量来决定的。

极其细微的基因差异也导致明显的形态差异

绘制的人类基因图谱时,发现人类之间基因相似程度高达99.99%,仅有0.01%的差异,然而就是这0.01%的基因差异,决定人类个体之间,在可见的发色、肤色、脸型等和不见内部器官、新陈代谢、骨骼等方面存在种种差异。导致此种结果的原因是,广布全球的人类为了适应当地的气候环境,而引发的细微基因突变,举个最为明显的例子,肤色,非洲人演化黑色的皮肤、欧洲人演化白色的皮肤、亚洲地区则多以棕色为主。这些广泛存在的细微差异,可能是在N+年之后,人类演化亚种的根源所在。

人类脸型合集,不同人具有不同特征

当我们在编写代码来构建程序时,只要一个字符出现错误,就可能致使整个程序的崩溃,或是发生程序效果展示完全的改变。那么用基因遗传信息来驱动DNA编码蛋白质组建物种躯体更是如此,即便一个细微的变异存在,都可能导致物种形态上发生变化。老鼠与人类的基因的相似程度并比不上黑猩猩与人类的98.4%的基因相似度,然而1.6%的基因差异就致使黑猩猩与人类的差异就已经是十分巨大了,何况是老鼠的与人类基因差异高达达5%,形态的差异更大是完全可以接受的。

基因的百分比差异决定的是物种同源性以及演化分离时间

目前发现最早有胎盘的哺乳动物化石是始祖兽,生活在距今约1.3亿年前,且被认定是所有哺乳动物的祖先或是祖先的近亲,包括人类。哺乳动物的爆发式演化是在侏罗纪物种大灭绝之后,仅是万年以前,相对整个生命物种演化的38亿年而言,是非常短暂的。这就决定了哺乳动物的演化不可能会出非常繁多的物种类别,同时也就决定了哺乳动物的基因突变不可能形成很大的形态差异。

人类进化历程

物种间的基因差异主要是来自基因突变,引发基因差异的突变主要是物种繁殖过程中基因复制出现碱基对组成或排序发生错误而形成的,这是一个时间极其漫长的过程,通常都是以万年为单位的。原因就在于需要繁衍足够多的世代来实现基因差异的错误和差异的累积。哺乳动物演化时间相对于其他物种而言,演化时间是比较短的,如恐龙在至少在地球上生存了1.6亿年,所以哺乳动物间的基因差异就不会有很大。而且,在哺乳动物生存繁衍的时间内,地球上的自然环境没有发生巨大的变化,如火山喷发遮蔽阳光、地震引发大陆漂移,所以哺乳动物演化速率也是比较慢的。

在此需要进行一个简单的计算来验证这个过程是否正确。根据演化发生的根本原因---基因突变---出现的概率,假设每一代之间发生0.01%基因突变,那么基因上出现1%差异需要一百个世代的累积,又假设每20年一个世代,那么如此需要千年时间。然而,基因突变出现的概率很低,并且每次基因突变形成的差异也是极低的,科学界发现现代人类与万年前晚期智人在解剖学上是没有差异的,也就是说万年来人类没有发生明显的演化。那么假设每百个世代间才会有0.%的差异或是仅有0.0%的差异才会合理些,那么形成1%的差异就分别需要万年和万年时间。

头顶老鼠的女性

更具依据化石和DNA时钟,计算得知,人类与黑猩猩演化分离约在-万年前,而猿类与猴类的演化分离时间是在-万前,灵长类动物在时间0-0万年前在食虫类物种演化分离出来形成的,而食虫类动物也就是鼠类的祖先。

结语

物种的基因差异大小与祖先分离演化时间呈正比关系的,演化时间短,基因差异小;演化时间长,基因差异大。而基因携带者巨大的遗传信息量,细微基因差异就会导致物种形态的差异,基因差异越大,遗传信息的差异就越大,物种的形态差异也就越大了。即便是老鼠与人类的基因相似达95%,大猩猩与人类的基因相似高达98.7%,但是由于巨大遗传信息差异,导致物种形态上的差异很大。

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