
人類和自然界其他動物的最大差異是大腦,雖然人類大腦不是腦容量最大的,但卻是目前地球上進化程度最高的。在大腦的指揮下,正常人可以自由地控制自己身體的每個部位,並且擁有豐富的情感和獨特的思考方式。那麼如果將人類大腦裡相關的基因植入其它動物體內,它們是否也會擁有和人類一樣的大腦呢?
這樣的實驗並非只存在於假設階段,已經有科學團隊做了相關的實驗。根據外媒報導,近期《科學》期刊上出現了一篇關於狨猴胚胎實驗的研究論文。該論文指出,德國馬克斯·普朗克分子細胞生物學和日本中央實驗動物研究所展開合作,順利完成了一項特殊實驗。這項實驗就是將人類獨有的ARHGAP11B基因植入狨猴胚胎中,然後觀察實驗結果。
原始人類祖先的大腦經歷了怎樣的進化過程?
在了解該研究之前,我們需要對自己大腦的演化過程有所了解。大腦皮質是高級神經活動的控制基礎,它分布在大腦兩個半球的表面,是一層由神經元、神經纖維和神經膠質組成的灰質。而大腦新皮質是大腦皮質中的主要部分,它與人類語言、推理等能力相關。研究發現,大腦表面褶皺的皮層就是人類與自然動物最大的區別所在。
考古研究指出,人類最早的祖先與黑猩猩發生進化分支後,大腦體積開始快速膨脹。然而頭骨並沒有發生相應的膨脹,導致大腦皮層在有限的空間裡不斷膨脹,最後只能通過收縮來容納更多大腦物質,導致大量褶皺的出現,這就是大腦皮層的形成。那麼什麼基因決定了人類大腦皮層的發育呢?現代研究發現正是ARHGAP11B基因。
那麼ARHGAP11B基因又是如何出現的呢?科學家通過研究發現,它的原來版本是ARHGAP11A基因,然而該基因在進化過程中發生了基因突變,其中一個鹼基對被替換了,導致ARHGAP11A基因變成了ARHGAP11B基因。然而正是這一基因突變,使得人類大腦開始走上與眾不同的發展道路。
研究人員做了什麼實驗?
在該研究之前,科學界就已經有實驗證明ARHGAP11B基因能夠在老鼠和雪貂體內發揮作用,使得這兩種動物的大腦新皮質增多。那麼如果將該基因植入靈長類動物體內,會是什麼結果呢?為了進一步驗證ARHGAP11B基因對大腦發育的作用,德國和日本的研究人員聯手提取出ARHGAP11B基因,然後將它注入狨猴胚胎中。
麥可·海德是參與該研究的其中一位科學家,他表示在實驗中他們通過觀察發現,狨猴大腦表面的皺褶增多,而且皮質的厚度明顯增加。不僅如此,他們還對狨猴胚胎的腦室進行掃描,發現其中的膠質細胞數量也增多了,神經元數量同樣增多,這說明ARHGAP11B基因在狨猴的胚胎中發揮作用了。
難道該實驗不會引起倫理道德問題?
看到這,估計很多朋友會質疑這種實驗的安全性,難道這是人類倫理道德所允許的嗎?近現代許多牽涉到人類倫理道德的實驗並不被允許,其中所涉及的對象不乏人類和其它靈長類動物。但這次實驗並沒有完全進行下去,研究論文指出實驗在得到相應的結果後就停止了,停止的時候狨猴胚胎還未過渡到胎兒期,因此應該不會引發倫理道德問題。
我們可以想像一下,如果該實驗繼續發展下去,可能會發生什麼後果。如果一隻擁有人類獨特基因的狨猴出生了,而且在實驗人員的照顧下成長,很難保證它不會表現出和人類一樣的語言能力、思考能力。看到這你是否想起了美國一部名為《猩球崛起》的科幻電影,電影中人類面臨著被猿類推翻的風險。
在自然界中,人類與靈長類動物的親緣距離是最近的,因此在進行相關實驗之前,必須考慮可能發生的後果。