人類為什麼進化為人?把我們的「特殊基因」植入動物會發生什麼?

2020-11-14 好奇科學君

2015年,所有諾貝爾獎搖籃之稱的德國馬克思普朗克研究所正式對外宣稱,他們在人類15號染色體中發現了一個令人震驚的基因,而他的到來則直接導致我們進化為人。

就在人們發現該基因的同時,馬克思普朗克研究所的科學家們為了對該機進行更進一步的研究而產生了一個可怕的想法。如果將它植入到其他動物體內,將會發生些什麼呢?

科學家們選擇了大腦布局相對原始的狨猴去繼續接下來的實驗,而這次實驗的結果則讓研究人員感到毛骨悚然。


基因

根據動物學家的統計,目前在地球之上我們已知的動物大約有150萬種,動物大致可分為無脊椎動物和脊椎動物兩大類。

無脊椎動物身體沒有脊柱的,且大多數個體較小,但種類卻很多,其數量約佔整個動物種數的90%以上。

脊椎動物身體背部有一根,或有許多椎骨組成的脊柱。一般來說個體較大,而人類雖然在動物分類中屬於脊椎動物,但是在我們的主觀認知裡會本能地將自己動區分開來。

我們通常會認為人類是受到大自然特殊眷顧的與眾不同的物種,這一點在許多文明的歷史文獻和神話傳說之中都可以找到相關的記載。根據舊約聖經中的描述,上帝用了六天的時間創造了世界萬物,並在第六天的下午,根據自己的形象又創造了人類。而他造人的目的是為了讓人成為萬物之靈,掌管著世間的一切。

在我國上古神話傳說中也對此有著相似的描述,傳說盤古開天闢地以後,天上有了太陽,月亮,星星,地上有了山川草木鳥獸魚蟲,而且偏偏沒有人類,女媧看到周圍的景象,感到非常孤獨,沒有沾滿泥漿的藤條揮出一個個的活人。可以看出,從遠古時代開始,我們人類就一直認為自己是世界上最獨特的存在。這樣的觀點在古人的認知中近乎根深蒂固。

直到19世紀中期,一個著名假說的提出才逐漸打破了這個局面。1859年,英國生物學家查爾斯達爾文出版了一本名為物種起源的書籍。達爾文在書中首次詳細地向大眾推廣物種演化的觀點。這個觀點認為,所有生物物種都是有少數共同祖先。經過長時間的自然選擇過程後演化而成,這其中也包括了人類。

基因突變在現在則被視為生物演化過程中必不可少的燃料,這也就意味著人類與地球上的其他都從某種意義上來講並沒有什麼不同。換句話說,不同種類的生物之間唯一的差別便在於基因。正因為如此,現代的科學家們也從未停止過對基因的探索。

1953年美國分子生物學家詹姆斯沃森和英國生物學家弗朗西斯克裡克發現了DNA分子的雙螺旋結構,從此正式開啟分子生物學的大門,也奠定了基因技術的基礎,各種基因技術也都在此後應運而生。

然而,身為人類的我們其實並不難發現人類作為地球上唯一存在的高等智慧,生命似乎確實有著許多與眾不同之處。比如我們有著強烈的主觀意識,能夠思考和說話超高的智慧,可以讓我們製造一系列複雜的工具,並為人類所用。這些獨一無二的特性也賦予了我們稱霸地球的資本,而這一切的能力則來源於一個人類特有的基因。

ARHGAP11B基因

2015年素有諾貝爾獎搖籃之稱的德國馬克思普朗克研究所正式對外宣稱,他們在人類15號染色體中發現了一個令人震驚的基因,並將其命名為ARHGAP11B。這個基因完全為人類特有,在自然界中沒有找到任何一個生物,有著與此相同的基因。

而之所以說它令人震驚,是因為科學家們在研究之後認為該機是在約五十萬年前的某個瞬間突然出現,而它的到來則直接導致我們進化為人。人類大腦最頂層的新皮質共分為六層:

第一層、第二層和第三層:負責與思考和自我意識有關的腦部高級功能領域

第四層:負責與感覺功能有關的領域

第五層和第六層:則屬於負責控制運動的領域。

正是因為擁有了這個基因,才使得我們的大腦新皮質發生摺疊,從而出現更多的褶皺。這也就意味著我們的大腦將產生更多的神經元,並讓我們出現自我意識,同時也是負責說話和思維等高級認知能力的大腦。體積大幅增加,正是因為該基因促使大腦產生的這些神奇變化,才使得人類大腦與動物大腦有著巨大的差別。

更使得在若干年後的今天,黑猩猩與人一個在籠子裡面,另一個在籠子外面,就在人們發現該基因的同時,馬克思普朗克研究所的科學家們為了對該機進行更進一步的研究而產生了一個可怕的想法。

既然ARHGAP11B可以讓人類變得更加聰明,那如果將它植入到其他動物體內將會發生些什麼呢?

很快,該科學家團隊便開始了與之相關的實驗,並於2015年三月將相關研究成果刊登在第6229期《國際學術期刊科學》之中,實驗從小手開始科學家們將這個特殊的人類基因植入到小鼠胚胎中,並對其進行不間斷地觀察。

由於小鼠屬於較為低等的哺乳動物,在自然條件下,他們腦部的新皮質通常較為光滑,從而不會讓他們產生複雜的智慧和自我意識。而在實驗中被植入人類基因的小鼠胚胎則發生了奇妙的變化。

實驗對象的大腦新皮質幾乎無一例外地產生了與自然環境下截然不同的急速擴張,甚至出現了只有在人腦發育時才有的新皮質摺疊。然而,這個基因是出自於人體之中,而人類沒靈長類動物小鼠雖然屬於哺乳動物,但卻並非是靈長類。

為了進一步研究該機與靈長類動物進化的相關性,科學家們選擇了大腦布局相對原始的狨猴去進行接下來的實驗,而這次實驗的結果則讓研究人員感到毛骨悚然,因為他們通過此次實驗觀察到絨猴胚胎出現了三個非常值得重視的現象。

第一、融合的大腦皮質變大

第二、融合的腦神經元明顯增加

第三、絨猴的大腦褶皺與人類大腦的摺疊形式變得非常非常相信

而這也就意味著經過了基因編輯後的融合,如果出生成長、繁衍則很有可能最終變成一個與人類接近的怪物。而關於這次實驗的相關論文於2020年7月刊登在第6503期科學學術期刊中。

值得慶幸的是任何一種類似的基因實驗都會受到倫理道德的制約,但科學家團隊的研究人員最終並沒有讓這些實驗對象出生,絨猴胚胎在生長到一百天左右的時候便被科學家們銷毀。也就是說,這些類似人類大腦的柔和並不會真正的生活在這個世界上。

這也就讓人們不禁幻想,如果這些被基因編輯過的動物沒有被銷毀,而是讓其正常出生,那將會出現什麼樣的情況呢?可能繼續平平無奇的生活,也可能會在經過許多年之後,最終發展成地球上第二種智慧生命。

也許沒有人能夠確切地回答這批特殊的實驗對象未來將會如何演化的發展,此時我的腦海中只能想到在某著名科幻電影裡凱撒對著人類喊出的那一聲「弄」。

這些只在科幻電影裡面出現過的情節,現在看來好像也並非完全沒有可能發生。現如今,我們可以知道的是人類可能早已經掌握了某些禁忌之術,基因編輯、核能、太空探測器這一系列人類科學的奇蹟。如果稍有不慎,它們會在未來的某一天成為開啟潘多拉魔盒的鑰匙嗎?

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