Science：导入了人类特有基因后，猴脑有了进化的趋势
木易 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI
这，可能是对人脑进化的一次意外。
最近，科学家们将一个人类特有的基因转入到了猴子之中，使其长出了更加强大的头脑。
这项发表在Science的研究向我们揭示了：这个人类特有的基因，可能在人类大脑进化中发挥着重要作用。
这很可能是人类区别于其他灵长类动物的重要原因。
但是，这个基因的出现，却是一个「美丽的意外」。
那么，这究竟是一项什么样的研究和意外呢？让我们来了解一下。
特定的基因，让大脑更强大
人类基因与其他灵长类动物只有些许的差别，但是人却有着更大的脑容量，而且更加聪明。
在这些差别中，究竟是哪些基因导致了人的特别？是科学家们一直在研究的问题。
而这次，科学家们便将研究的目光投向了一个人类特有的变量基因：ARHGAP11B。
在研究中，这个人类特有的基因被转入到了普通绒猴之中并成功表达。
经过101天培育后再对比，科学家们发现一些有意思的现象：相对于普通狨猴，转基因猴的脑子更加强大了。
对于具体的实验结果，研究作者Michael Heide这样描述道：
普通绒猴的大脑新皮层被扩大，大脑表面被折叠，它的皮质板也比正常的厚。
此外，我们可以看到心室外下区基底桡神经胶质祖细胞的数量增加，以及上层神经元的数量增加，这种神经元类型在灵长类动物进化过程中会增加。
总结来说，就是在导入ARHGAP11B基因后，灵长类动物大脑：
新皮层的大小增加；
大脑发生了折叠，折叠方式类似于人脑；
产生神经元的相关生殖细胞类型增加；
上层神经元数量增加。
这些迹象都表明，转基因猴脑有了更高级进化的趋势。
而在这些之中，新皮层的变化非常值得关注。因为，它与人的「智慧」有着密不可分的关系。
新皮层，是哺乳动物特有的。在进化史上很晚，大约 500 万年前才出现，是最后才出现的脑结构。
虽然进化得晚，但是新皮层却有着极其特殊且强大的能力。
首先，新皮层的体积在进化过程中变得越来越大，同时它还能通过复杂的折叠形成极大的面积。
其次，新皮层承担着越来越关键的功能，比如感觉认知、空间认知、语言等，都由新皮层中的不同区域分担完成。
而仅仅是只增加了一个基因，竟然可以带来如此的变化。
也正因如此，研究人员推断：人类特有的ARHGAP11B基因，很可能在人类进化过程中导致了大脑新皮层的扩展，从而导致了人类大脑的快速进化。
而这项研究，可能是人在进化过程中历史性时刻的复刻。
「美丽的意外」
ARHGAP11B 产生于大约五百万年前，该基因产生的时候，人类的祖先和黑猩猩的祖先已经分化。
尼安德特人、丹尼索瓦人及当今人类都拥有该基因。
不过，随着尼安德特人和丹尼索瓦人的灭绝，如今只有人类拥有该基因。
在2016年，科学家们发现：ARHGAP11B 中的一个C单碱基突变成了G，导致ARHGAP11B的mRNA丢失55个核苷酸，发生了移码突变，从而产生了目前具有关键功能的47个氨基酸序列。
科学家推断，这个碱基替换发生的时间可能要晚得多，约在150万到50万年前出现。
虽然说基因突变并不是稀罕事，但在ARHGAP11B的中，它的突变却是那么的刚好。
一个细微的突变，便让人类形成了更大、更复杂的大脑，导致了人类的特异性，最终影响了人类的进化方向。
这可以说，是一个非常「美丽」的意外了。
研究团队
这项研究是由三位科学家带领的团队联手带来的。
Wieland Huttner教授，来自德国马克斯·普朗克分子细胞生物学与遗传学研究所，现任该研究所主任。
团队的主要研究方向是神经干细胞、祖细胞及新皮质的发育和进化。
Hideyuki Okano教授，来自庆应义塾大学医学院生理学系，他还是北京大学的客座教授。
团队研究方向是分子神经生物学，发育生物学和再生医学。
△中间为Erika Sasaki研究员
Erika Sasaki研究员，来自日本川崎实验动物中央研究所（CIEA），现任绒猴研究部应用开发生物学实验室主任。
其团队的研究方向是使用绒猴诱导多能干细胞建立人类疾病模型。
在动物上进行实验，产生的伦理问题无法避免。该项研究的研究人员也表示自己是完全符合伦理道德的规范。
那么，对于这次转基因猴带来的「进化复刻」，你，是怎么看的呢？
— 完 —
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