人類在演化中丟失了一對染色體,為什麼沒有丟掉這上面的基因?

鍾銘聊科學 發佈 2020-03-02T19:44:22+00:00

生物學家按照生物親疏的遠近,將生物種類分為:界,門,綱、目,科,屬,種。目前,這種情況已經發生在南高加索鼴形田鼠身上,它們的性染色體只有一條X,Y染色體已經徹底消失,因此用0來表示,該生殖系統被稱之為X0系統,人類是XY系統。

生物學家按照生物親疏的遠近,將生物種類分為:界,門,綱、目,科,屬,種。我們把不同的物種稱之為種,把種與種之間有共同祖先的稱之為,我們就屬於人屬;再把屬於屬之間有共同祖先的稱之為

按照這個分類標準,人類屬於智人種,人屬,人科。人屬家族中曾經至少存在過17種人種,但因為各種各樣的原因都滅絕了,然而人科家族還有別的成員,黑猩猩就是其中一位。

但是,人科家族的其他成員中,染色體數量與智人都不相同。

我們智人擁有23對染色體,黑猩猩與倭黑猩猩卻擁有24對染色體,那麼問題來了,人類在演化的時候,是如何弄丟自己的一對染色體呢?

人類和大猩猩

關於人類是如何弄丟自己的染色體,我們要從1000多萬年前的非洲開始講起。

當時非洲大陸由於水汽充沛,氣候溫暖,因此十分適宜植被生長,最早的人類祖先也生活在這裡,而在此時人類和猩猩以及黑猩猩還未分家。

由於非洲大陸植被較多,而且人猿的遠古祖先在恐龍時期就已經生活在樹上,所以在當時的非洲,人猿祖先都生活在樹上。

後來,由於地質運動,非洲大峽谷逐漸形成,非洲東部地勢抬高,阻擋了海洋的水汽,造成

非洲東部植被逐漸減少,草原面積隨之擴大;西部森林得到保存。所以留在非洲西部的人猿有一部分演化成了猿;而留在非洲東部的人猿,有一部分演化成了人。

由於非洲東部植被減少,留在樹上的人猿面臨著食物危機。由於人類在演化中,能夠直立行走的基因被保留,所以一部分人猿開始下地行走,這個物種被科學家們稱之為地猿。

地猿雖然適應了下地生活,但地猿並不是當時食物鏈的頂端,它們有天敵恐貓等大型食肉動物。由於直立行走的速度並不如樹上快,再加上地上可以吃的食物並不多,以及有天敵恐貓的存在,因此有一小部分地猿又重新演化成樹上行走的動物;剩下的地猿仍舊保留著直立行走的特徵。

保留著直立行走的人猿為了能夠更加適應環境,因此在演化時,會保留有利於下地生活的突變基因。

而在樹上生活的人猿為了能夠更加適應環境,在演化時,會保留有利於樹上生活的突變基因。

也就是說,同樣一個突變基因,對於人來說是有利的基因,因此會被人保留;但該基因可能對猿有害,因此會被猿剔除。比如:腳弓,人類可以利用腳弓減震,而腳弓對猿來說不利於爬樹。

由於兩者面臨的環境不同,所以猿和人保留的突變基因也不同,就這樣經過相當長的一段時間後,人和猿的基因差異性足夠大,生殖隔離就產生了。

從這方面我們可以看出,人類和黑猩猩之所以會分家,就是因為突變基因的積累,而基因突變,其中就包括染色體突變。

染色體突變

染色體突變包括染色體結構突變和染色體數量突變。

染色體數量突變在生活中並不罕見,唐氏患者就是因為染色體突變,導致21號染色體多了一條。

還有一些染色體上的基因,會逐漸遷移到其他染色體上,比如:科學家研究發現,Y染色體以每10萬年3-5個基因的程度在消失,而Y染色體上一共只有45個染色體,也就是說等到460萬年後,Y染色體將會徹底消失。

目前,這種情況已經發生在南高加索鼴形田鼠身上,它們的性染色體只有一條X,Y染色體已經徹底消失,因此用0來表示,該生殖系統被稱之為X0系統,人類是XY系統。

然而科學家發現,南高加索鼴形田鼠依然存在著雄性,之所以會如此,是因為Y染色體上的基因,已經遷移到別的染色體上了。

因此,我們有理由懷疑,人類丟失的兩條染色體,並沒有丟失,而是與其他染色體發生了融合。

從人類與黑猩猩的染色體對比我們可以發現,人類的2號染色體長度較長,基因較多;而黑猩猩的2號染色體分為A、B,兩個加在一起剛好等於人類的2號染色體長度。由於染色體是成對存在,因此人體內有兩條2號染色體。

也就是說,人類丟失的兩條染色體,很可能這兩條染色體上的基因並未丟失,而是遷移到了2號染色體上。

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