人類的史前“變種基因”

樸正宇

電影里有因為突變基因而身體發(fā)生變異的變種人，他們身負異能，各具特色。其實人類身上也有一些變種基因，它們也給古人類帶來了非一般的“超能力”。

在《X戰(zhàn)警》系列漫畫和電影中，世界上有一小部分人體內(nèi)存在變種基因，他們被稱作變種人。額外的基因突變導(dǎo)致變種人天生有易于常人的特性——具有超乎常人的天賦，比如鐳射眼能從眼中射出高能射線，冰人能控制冰并將自己的身體轉(zhuǎn)化成冰體。變種人中有大反派萬磁王，也有保衛(wèi)人類和變種人安全的X戰(zhàn)警，故事就在他們之間鋪展開來。

你有沒有想象過自己的基因有一天突然變異，也變成一個變種人，擁有像X戰(zhàn)警那樣的能力？當然，這個想法要在生活中實現(xiàn)可能很難，但科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，人類基因其實也有“變種”，而且還不少。它們的變化曾給史前人類帶來一些很酷的“超能力”，幫助人類一直在地球上生活下來。

那么，人類的史前“變種基因”都有哪些呢？

誰使大腦變得更大

在《X戰(zhàn)警》電影和原著漫畫中，查爾斯·沙維爾教授是X戰(zhàn)警的領(lǐng)袖，綽號為X教授。他也是一個變種人，擁有非常強悍的大腦，不但能進行心靈感應(yīng)，還能控制其他人的思想。而在人類進化史上，“變種基因”也影響了古人類的大腦，使人腦的體積變得更大。

根據(jù)科學(xué)家的說法，現(xiàn)在人類腦顱的平均容量約為1350立方厘米。相對于身體的大小比例，人類大腦比其他動物的大腦都要大，這是使人類從猿類大隊伍中脫穎而出的重要特點之一。

科學(xué)家對人類及其近親的基因組全部進行測序后，找到了一個叫做ASPM的基因。ASPM基因和人類大腦體積關(guān)系很不一般。如果現(xiàn)代人類ASPM基因出現(xiàn)異常，無法發(fā)揮作用，就會造成退行性原發(fā)小腦畸形病，該病患者的大腦容量僅有約400立方厘米。

相比于人類近親，人類的ASPM基因發(fā)生了很大的變化?？茖W(xué)家估測人類和黑猩猩等近親分開之后，人類的ASPM基因大概經(jīng)歷了15次重要的突變，在接二連三的突變影響下，古人類大腦容量逐漸膨脹，為發(fā)展成擁有更加發(fā)達的大腦的聰明人類打下基礎(chǔ)。

當然，與加速人類大腦發(fā)育相關(guān)的基因還有很多，ASPM基因只是其中一個，其他的還有MYH16基因和RNF213基因，這兩個基因也和人類大腦的進化有關(guān)。有研究者發(fā)現(xiàn)，人類進化過程中MYH16基因發(fā)生了突變，致使人類的頷肌肉生長緩慢，減輕了對腦顱的束縛，大腦獲得了更大的生長空間，從而進化出有大容量的大腦。而在靈長類動物（包括人類、大猩猩和黑猩猩）祖先體內(nèi)，一種名為RNF213的基因快速變化，促使它們的頸部動脈變寬，推動更多血液進入大腦，提供更多能源，這促使大腦發(fā)育得更大。

當然，人類大腦不僅僅是體積變大了，功能還變得更“高級”了。

簡單大腦突變成“計算機”

在《X戰(zhàn)警》中，X教授一直通過大腦聯(lián)系X戰(zhàn)警，指揮他們作戰(zhàn)。現(xiàn)代人類的大腦雖然沒有這種意念控制能力，但也算是一個強大的“計算機處理器”，一些基因突變可能幫助這個“處理器”變得更加強大。

科學(xué)家對人類和黑猩猩的基因組進行比較，發(fā)現(xiàn)當人類與黑猩猩分化后，人類的HAR1區(qū)迅速演變。HAR1區(qū)也叫做第一號人類加速區(qū)，它參與人類大腦神經(jīng)元的活動。HAR1區(qū)在7周至19周的人類胚胎中出現(xiàn)，7周時在胎兒體內(nèi)“開啟”，19周時“關(guān)閉”，而這一時期正是胚胎大腦發(fā)育的關(guān)鍵時期。在大腦發(fā)育過程中，該區(qū)域參與了大腦皮層的發(fā)育。而我們知道，大腦皮層身負重任，負責(zé)一些復(fù)雜的大腦功能，比如處理人類意識、語言和記憶。

科學(xué)家認為人類和黑猩猩之間最重要的差異奧秘可能在這個區(qū)域里，也許HAR1區(qū)在人類和黑猩猩的共同祖先身上一直處于凍結(jié)狀態(tài)，沒有任何變化。可是，當人類和黑猩猩分開之后，人類身上的這個區(qū)域卻活躍了起來，開始快速變化，而且這是人類基因組進化最迅速的部分。

HAR1區(qū)活躍之后會影響大腦皮層的發(fā)育，有助于形成健康的大腦皮層構(gòu)造。可是假如出錯，會引發(fā)嚴重、通常致命的先天性疾病平腦癥。平腦癥患者的大腦缺乏一般的皺褶構(gòu)造，皮層面積縮小。

此外，一個叫做FOXP2的基因與人類大腦的重要功能——語言的形成有關(guān)。雖然許多動物都有FOXP2基因，但是古人類的FOXP2基因變化得最快。FOXP2基因在20萬年間經(jīng)歷了一系列變化后，最終使人類發(fā)展出了理解語境并說出詞語的能力。

從嘴巴開始捕獲能量

《X戰(zhàn)警》里，X教授不是唯一出風(fēng)頭的人，就像大腦并不是人類唯一的高超“技能”一樣。影迷們最喜歡的角色中還包括金剛狼，這是一位因突變而擁有自愈能力的變種人。古人類并沒有像金剛狼那樣的神奇能力來抵御疾病，但他們的基因也有自己的絕招。

在20萬年前到1.8萬年前，許多古人類紛紛“離家出走”去探索新的世界。如果你流落荒島，暫時無法獲救，那么你覺得接下來最重要的事是什么？很多人應(yīng)該認為先要填飽肚子，才有力氣想其他事情。同樣，對于古人類，如果要在新陸地站穩(wěn)腳跟，也要先解決糧食問題?？墒窍胍谛颅h(huán)境中飽餐一頓，古人類就得對各種食物進行嘗試，比如當?shù)刂参锏膲K莖或者果實。

植物一直以來都是人類重要的食物來源，它們含有重要的能量來源物質(zhì)——淀粉。不過，將從來沒有見過的新食物吃到肚子里，如果吃壞肚子了怎么辦？吃壞肚子可能會又吐又拉，本來是想從食物中獲取能量，結(jié)果卻突發(fā)意外，不但沒有得到能量，還招來了疾病。

為了幫助古人類快速從各種食物中獲取營養(yǎng)，AMY1基因出現(xiàn)了，它可以轉(zhuǎn)譯出分解淀粉的酶。和人類的近親（黑猩猩和倭黑猩猩）相比，現(xiàn)代人體內(nèi)有更多的AMY1基因。更多的AMY1基因可以幫助人類腸道在吃壞肚子前，快速吸收能量。而且除了在腸道里，AMY1基因還能在人類（以及人類的近親）的口腔中制造出唾液淀粉酶，可以來分解口腔里的淀粉。

你可能覺得這并不是什么高級的功能，可是對于早期人類，卻意義非凡。這意味著古人類只要用嘴巴輕輕咬一口美食，就能快速有效地消化淀粉，及時獲取能量。有了能量，身體才會更強壯。這都是人類與消化不良等疾病進行對抗的巧妙方式。