我们人类的遗传信息染色体是46条(23对),这是一个众所周知的事实,但另一个值得关注的信息是,人类生物学上的近亲黑猩猩、倭黑猩猩、大猩猩的遗传信息染色体都是48条(24对),由于人类是生物界中最高等级的生物,因此自然就会有要寻找46条染色体对人类进化意义的想法。有一点就是如果想要找到人类因为拥有46条染色体从而带来的人类优势基因,这种努力到目前都是没有明确结果的。而对这个问题的没有解答还产生了诸如神干预理论或外星人干预理论这样的说法,似乎让这个问题更显得神秘,而其中的原因也确实让大家想要去探寻。
这里是从一个特定的角度来探寻这个问题。
首先要说明上面所提到的46条(23对)染色体和48条(24对)染色体之间并不意味着基因总内容、总数量上的差别。实际上,人类23对染色体中的2号染色体其实是相当于其他近亲灵长类(如黑猩猩)24对染色体中的12号和13号染色体的相加,而人类2号染色体以外的22对染色体与黑猩猩的12号、13号染色体以外的22对染色体也完全一一对应。
事实是在我们祖先的进化史上曾发生过一次染色体融合的事件,原来的12号染色体和13号染色体在一个偶然事件发生的概率下融合成了新的2号染色体,这个过程中所涉及到的相关遗传信息的内容并没有发生根本性的变化。至于这个事件的发生时间,《BMC基因组学》(BMC Genomics) 杂志2022年8月份的一篇文章给出研究结论是90万年前,而之前的另一个类似研究结论是74万年前。所以90万年前至74万年前之间是目前被通常接受的2号染色体融合发生的时间段。
从观察生物种群的角度来看,生命繁衍其实就是自身遗传信息的再复制,同时这个过程中会出现基因组DNA分子发生突然的、可遗传的变异,也就是基因突变。源自同一个祖先的两个种群各自独立发展互不交流,在各自一代又一代基因突变的积累下,最后就会发展成互不隶属的两个物种,也同时逐渐产生生殖隔离。至于其中具体的代次,有一个说法是,体型中等的哺乳动物隔离无基因交流25万代繁衍之后就会形成新的物种,不知道这个数值是否也适用于人类?或是否可能与之相差不多?
新的物种出现和物种间产生生殖隔离,是一个事情的两个方面。在有性繁殖领域,两个种群因不断累积起来的基因突变而最后基因差异过大,就会使得两个个体在遗传信息配对组合时出现问题或形成组合后遗传信息缺陷众多,失去可以继续向下繁衍的能力。新的物种出现和物种间生殖隔离的产生是一个逐渐变化的过程,处在中间的位置都是特定的过渡阶段。
如果同一个祖先的两个种群,在长期的各自发展过程中不仅有着大量因各自基因突变所带来的差异,有一个还出现了前面说到的染色体融合使得染色体数目减少的情况,那二者之间生殖隔离的产生就会大大提前了,因为这其中会导致出现染色体配对混乱的情况。
人类祖先在非洲东部的进化是一个在几百万年的时间里缓慢变化的过程。期间种群的分化也是不断产生的,这种远古没有文明概念下的进化发展是极其缓慢极其漫长的,相关方面的时间信息也往往是以几十万年计甚至上百万年计。
这里我们设想一个简单的场景,在人类2号染色体融合出现后不久的时代,有这样一个古人类种群A:A种群中绝大数成员的染色体数是48条,我们把他们记作A48。同时在A种群中有一个很小众的群体是46条染色体,他们就是最早拥有融合后的2号染色体的那群人,也是我们的祖先,对这部分人群我们记作A46。A46在A种群中数量很少,但因为普遍存在的近亲繁育,从而得以顽强的在A种群存续。A46和A48虽然染色体数目不一样,但总体基因差异不大,所以A46有可能和A48在非常小的概率下共同向下繁衍,当然更主流的是A46和A48他们在A种群内各自独立地向下繁衍。而且应该是绝对的主流。基于人类不断进化的成果,人类的活动范围增加了,A种群遇到了B种群,B种群的染色体数都是48条,我们把他们记作B48。
因为这个时间是在90万年前到74万年前左右,此前人类的进化已展开了几百万年。所以对于A种群来说,他们可能不断会有遇到之前分化开来的远缘种群或者是说次远缘种群的情况,这里我们且认为A种群和B种群之间这一次所经历的分离时间和繁衍代次间隔,是近一百万年和几万代次,他们之间存在了很大的基因差异,但我们假定类似这样的种群混合还是发生了。
这个时候对A种群中的A48和B种群中的B48来说,他们之间存在几万代次基因突变所带来的基因差异,但也有打破生殖隔离或者是说次生殖隔离的可能,其结果是产生大量的有一定基因缺陷的后代,或是失去继续繁育能力的后代。而对于A种群中的A46来说,他们不仅在基因内容上与B48有着明显的差别,同时还有染色体对数上的差别,这就使得他们和B48之间就多了一项极大强化生殖隔离的重大因素,从而基本不会与B48产生混血后代。这样A种群和B种群长期共处演化下来的结果是,A48和B48因为不断繁育出有基因缺陷的后代而慢慢地都消亡了,而A46因为可以稳定向下传递自身A46种群的遗传信息从而存留下来,并且大概率地继承了A种群和B种群所有非遗传信息的人类进化成果。
所以,这里的观点是:46条染色体这个特征在人类进化过程中所起到的作用,是在于遇到其他48条染色体的远缘人类种群或者是次远缘人类种群时能够起到极大强化生殖隔离机制的作用。而从一个更加宽广的视野来看,我们的直系祖先可能不止一次地与远缘人类种群或者是说次远缘人类种群相遇,但最终都是因为自身独特46条染色体的特征,一再地避免了生殖隔离被打破而出现基因灾难的情况,由此得以一直不断向前发展演化,成为后来人类进化过程中的主流。再以后在这个主流中又有新的分化,但基于人类之前的进化成果所带来活动范围的扩大,在这之后的种群分化,就可能与以前有所不同,存在着一定程度上的基因交流(或至少在非洲是如此)。
最后,要说明一下以上的内容仅是属于个人假设和推断的范畴,并非是有实际证据的论证。
另外一点就是我们现今生活在世界各地的人类无疑问的是同一种类。一项在2023年发表在《自然》(Nature)的研究表明,在世界当代人群中检测到的从最后共同祖先而来的最早人群分化发生在12万至13.5万年前。这对应着的是几千代次的繁衍,这是与前面所提到的25万代次繁衍的概念有着本质区别,而且各智人群体间相互的基因交流在一定程度上是一直存在的。在理论和在事实上,现今世界各地的所有人类在生物学上都是属于同一种类,相互间也不存在生殖隔离。
这里是从一个特定的角度来探寻这个问题。
首先要说明上面所提到的46条(23对)染色体和48条(24对)染色体之间并不意味着基因总内容、总数量上的差别。实际上,人类23对染色体中的2号染色体其实是相当于其他近亲灵长类(如黑猩猩)24对染色体中的12号和13号染色体的相加,而人类2号染色体以外的22对染色体与黑猩猩的12号、13号染色体以外的22对染色体也完全一一对应。
事实是在我们祖先的进化史上曾发生过一次染色体融合的事件,原来的12号染色体和13号染色体在一个偶然事件发生的概率下融合成了新的2号染色体,这个过程中所涉及到的相关遗传信息的内容并没有发生根本性的变化。至于这个事件的发生时间,《BMC基因组学》(BMC Genomics) 杂志2022年8月份的一篇文章给出研究结论是90万年前,而之前的另一个类似研究结论是74万年前。所以90万年前至74万年前之间是目前被通常接受的2号染色体融合发生的时间段。
从观察生物种群的角度来看,生命繁衍其实就是自身遗传信息的再复制,同时这个过程中会出现基因组DNA分子发生突然的、可遗传的变异,也就是基因突变。源自同一个祖先的两个种群各自独立发展互不交流,在各自一代又一代基因突变的积累下,最后就会发展成互不隶属的两个物种,也同时逐渐产生生殖隔离。至于其中具体的代次,有一个说法是,体型中等的哺乳动物隔离无基因交流25万代繁衍之后就会形成新的物种,不知道这个数值是否也适用于人类?或是否可能与之相差不多?
新的物种出现和物种间产生生殖隔离,是一个事情的两个方面。在有性繁殖领域,两个种群因不断累积起来的基因突变而最后基因差异过大,就会使得两个个体在遗传信息配对组合时出现问题或形成组合后遗传信息缺陷众多,失去可以继续向下繁衍的能力。新的物种出现和物种间生殖隔离的产生是一个逐渐变化的过程,处在中间的位置都是特定的过渡阶段。
如果同一个祖先的两个种群,在长期的各自发展过程中不仅有着大量因各自基因突变所带来的差异,有一个还出现了前面说到的染色体融合使得染色体数目减少的情况,那二者之间生殖隔离的产生就会大大提前了,因为这其中会导致出现染色体配对混乱的情况。
人类祖先在非洲东部的进化是一个在几百万年的时间里缓慢变化的过程。期间种群的分化也是不断产生的,这种远古没有文明概念下的进化发展是极其缓慢极其漫长的,相关方面的时间信息也往往是以几十万年计甚至上百万年计。
这里我们设想一个简单的场景,在人类2号染色体融合出现后不久的时代,有这样一个古人类种群A:A种群中绝大数成员的染色体数是48条,我们把他们记作A48。同时在A种群中有一个很小众的群体是46条染色体,他们就是最早拥有融合后的2号染色体的那群人,也是我们的祖先,对这部分人群我们记作A46。A46在A种群中数量很少,但因为普遍存在的近亲繁育,从而得以顽强的在A种群存续。A46和A48虽然染色体数目不一样,但总体基因差异不大,所以A46有可能和A48在非常小的概率下共同向下繁衍,当然更主流的是A46和A48他们在A种群内各自独立地向下繁衍。而且应该是绝对的主流。基于人类不断进化的成果,人类的活动范围增加了,A种群遇到了B种群,B种群的染色体数都是48条,我们把他们记作B48。
因为这个时间是在90万年前到74万年前左右,此前人类的进化已展开了几百万年。所以对于A种群来说,他们可能不断会有遇到之前分化开来的远缘种群或者是说次远缘种群的情况,这里我们且认为A种群和B种群之间这一次所经历的分离时间和繁衍代次间隔,是近一百万年和几万代次,他们之间存在了很大的基因差异,但我们假定类似这样的种群混合还是发生了。
这个时候对A种群中的A48和B种群中的B48来说,他们之间存在几万代次基因突变所带来的基因差异,但也有打破生殖隔离或者是说次生殖隔离的可能,其结果是产生大量的有一定基因缺陷的后代,或是失去继续繁育能力的后代。而对于A种群中的A46来说,他们不仅在基因内容上与B48有着明显的差别,同时还有染色体对数上的差别,这就使得他们和B48之间就多了一项极大强化生殖隔离的重大因素,从而基本不会与B48产生混血后代。这样A种群和B种群长期共处演化下来的结果是,A48和B48因为不断繁育出有基因缺陷的后代而慢慢地都消亡了,而A46因为可以稳定向下传递自身A46种群的遗传信息从而存留下来,并且大概率地继承了A种群和B种群所有非遗传信息的人类进化成果。
所以,这里的观点是:46条染色体这个特征在人类进化过程中所起到的作用,是在于遇到其他48条染色体的远缘人类种群或者是次远缘人类种群时能够起到极大强化生殖隔离机制的作用。而从一个更加宽广的视野来看,我们的直系祖先可能不止一次地与远缘人类种群或者是说次远缘人类种群相遇,但最终都是因为自身独特46条染色体的特征,一再地避免了生殖隔离被打破而出现基因灾难的情况,由此得以一直不断向前发展演化,成为后来人类进化过程中的主流。再以后在这个主流中又有新的分化,但基于人类之前的进化成果所带来活动范围的扩大,在这之后的种群分化,就可能与以前有所不同,存在着一定程度上的基因交流(或至少在非洲是如此)。
最后,要说明一下以上的内容仅是属于个人假设和推断的范畴,并非是有实际证据的论证。
另外一点就是我们现今生活在世界各地的人类无疑问的是同一种类。一项在2023年发表在《自然》(Nature)的研究表明,在世界当代人群中检测到的从最后共同祖先而来的最早人群分化发生在12万至13.5万年前。这对应着的是几千代次的繁衍,这是与前面所提到的25万代次繁衍的概念有着本质区别,而且各智人群体间相互的基因交流在一定程度上是一直存在的。在理论和在事实上,现今世界各地的所有人类在生物学上都是属于同一种类,相互间也不存在生殖隔离。