新浪科技訊 北京時(shí)間11月17日消息，數(shù)千萬年前，人類與其它靈長(zhǎng)類動(dòng)物的共同祖先是有尾巴的。許多現(xiàn)代靈長(zhǎng)類動(dòng)物也都長(zhǎng)著尾巴，比如猴子和狐猴。但隨著靈長(zhǎng)類動(dòng)物的進(jìn)化和分化，現(xiàn)代人類的祖先、以及與我們親緣關(guān)系最近的靈長(zhǎng)類動(dòng)物都將尾巴徹底丟棄了，包括黑猩猩和倭黑猩猩等猿類。
恒河猴與其它猴類都有尾巴，人類和猿類則沒有。
為何有些靈長(zhǎng)類動(dòng)物保留了尾巴，人類和猿類卻沒有呢？尾巴的消失一直被視為人類變?yōu)殡p足行走進(jìn)化過程的一部分，但我們究竟是如何失去尾巴的呢？科學(xué)家一直想弄清這個(gè)問題。
不過，研究人員最近找到了一條遺傳學(xué)線索，或許能解釋人類為何沒有尾巴。他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)與尾巴生長(zhǎng)相關(guān)的、所謂的跳躍基因。數(shù)千萬年前，這個(gè)基因或許突然跳躍到了靈長(zhǎng)類動(dòng)物基因組中的另一個(gè)位置上，由此引發(fā)的基因變異導(dǎo)致了尾巴的消失。
事實(shí)上，人類也是有尾巴的，但只在胚胎時(shí)期得以保留。尾巴這個(gè)特征可以追溯到地球上的第一批脊椎類動(dòng)物，因此在胚胎發(fā)育初期，我們會(huì)暫時(shí)性地?fù)碛形舶汀２粌H是人類，其它所有脊椎動(dòng)物都是如此。但發(fā)育達(dá)到八周后，大多數(shù)人類胚胎的尾巴都會(huì)徹底消失?？茖W(xué)家2008年發(fā)表在《自然》期刊上的一篇文章中指出，尾巴的消失是通過細(xì)胞凋亡實(shí)現(xiàn)的，該過程又稱細(xì)胞程序性死亡，是多細(xì)胞生物發(fā)育過程中自帶的一項(xiàng)功能。
黑猩猩是我們最近的近親之一，它們也沒有尾巴。
在此之后，人類的“尾巴”便只剩下由三四根椎骨構(gòu)成的尾骨了。
人類嬰兒出生時(shí)，有時(shí)也會(huì)帶有尾巴，不過這種情況極為罕見。2012年發(fā)表在《印度小兒外科醫(yī)生協(xié)會(huì)》上的一項(xiàng)研究指出，這些殘留的突出物是胚胎的殘余結(jié)構(gòu)，通常都是假尾巴，并非真正的尾巴。這些假尾巴表面有皮膚覆蓋，還含有肌肉、神經(jīng)、血管和結(jié)締組織，但缺少骨頭與軟骨，也不像真尾巴那樣與脊髓相連。
但人類究竟是如何失去尾巴的呢？對(duì)紐約大學(xué)格羅斯曼醫(yī)學(xué)院的博士生夏波（音譯）而言，這個(gè)問題從童年時(shí)期便令他著迷不已。夏波目前正在研究人類發(fā)育、疾病和進(jìn)化的遺傳機(jī)制問題，他還是一項(xiàng)分析人類尾巴消失過程的研究的主要作者，研究發(fā)現(xiàn)已于今年九月發(fā)表在了論文預(yù)印網(wǎng)站bioRxiv上，尚未經(jīng)過同行評(píng)審。
“我還是個(gè)孩子時(shí)就琢磨過這個(gè)問題了。因?yàn)槲铱吹綆缀跛袆?dòng)物都有尾巴，唯獨(dú)我沒有?！跋牟ū硎尽６谇安痪梦沧凳軅?，夏波決定對(duì)這一問題展開進(jìn)一步探究，試圖弄清人類和猿類的尾巴是如何在進(jìn)化過程中消失的。
人類和猿類已知最早的沒有尾巴的祖先是一種靈長(zhǎng)屬動(dòng)物，名叫原康修爾猿，于第三紀(jì)中新世期間（2300萬至530萬年前）生活在非洲地區(qū)。但夏波和共同作者們?cè)谘芯繄?bào)告中寫道，尾巴的消失也許還要起源于更久之前——距今約2500萬年前，即人類和猿類這支人科世系與遠(yuǎn)古猴科“分道揚(yáng)鑣”的時(shí)間。
他們比較了六種人科物種與九種猴科物種的遺傳數(shù)據(jù)，尋找其中可能與尾巴相關(guān)的差異之處。他們發(fā)現(xiàn)，在負(fù)責(zé)調(diào)控尾巴發(fā)育的TBXT基因中的一個(gè)名叫Alu元件的DNA片段（這類DNA可以在基因組中改變位置，影響蛋白質(zhì)合成）消失不見了。猿類和人類基因組中都出現(xiàn)了這種變異，猴科物種則沒有變異，依然保留了這一片段。
接下來，研究人員利用基因編輯工具CRISPR，將這個(gè)基因變異復(fù)制到了小鼠的TBXT基因中，結(jié)果經(jīng)過基因修改的小鼠長(zhǎng)出的尾巴長(zhǎng)短不一，從完全正常到徹底消失，各種長(zhǎng)度都有。雖然這一基因變異的確對(duì)尾巴造成了影響，但并不是一個(gè)決定尾巴存在與否的開關(guān)?？茖W(xué)家意識(shí)到，在靈長(zhǎng)類動(dòng)物失去尾巴的過程中，還有其它基因發(fā)揮了作用。不過，紐約大學(xué)計(jì)算醫(yī)學(xué)研究所主任、生物化學(xué)與分子藥物學(xué)系教授以太?亞奈指出，這個(gè)變異的出現(xiàn)“很可能是干擾尾巴形成的關(guān)鍵事件”。
尾巴的好處和壞處
猿類和早期人類或許從失去尾巴中獲得了一定益處，因?yàn)檫@幫助了它們向直立行走過渡。但圣塔克拉拉大學(xué)文理學(xué)院人類學(xué)教授米歇爾?貝贊森指出，保留了尾巴的靈長(zhǎng)類動(dòng)物也并沒有什么損失，因?yàn)槲舶涂梢园l(fā)揮許多功能。
環(huán)尾狐猴無法用尾巴抓握，但可以在它們跳躍時(shí)維持身體平衡。
“尾巴在動(dòng)物跳躍過程中可以伸長(zhǎng)，幫助身體保持平衡，為著陸做好準(zhǔn)備?！必愘澤忉尩溃八鼈冞€可以在運(yùn)動(dòng)、覓食、甚至睡眠過程中維持身體的穩(wěn)定性。動(dòng)物用后腿倒掛在空中時(shí)，尾巴還可以抵在某個(gè)表面上。”
靈長(zhǎng)類動(dòng)物的尾巴有時(shí)還可當(dāng)作工具使用。例如，白頭卷尾猴會(huì)用尾巴吸滿樹洞中的水，然后把尾毛上的水吮干，就像海綿一樣。靈長(zhǎng)類還會(huì)把尾巴當(dāng)作枕頭或被子，甚至?xí)⑽舶陀迷谏缃恍袨橹小?/p>
“我最喜歡看小猴子用自己靈活的尾巴抓住母親的身體或尾巴?！必愘澤硎尽：镒舆€會(huì)在玩耍時(shí)拉拽彼此的尾巴。南美伶猴甚至?xí)⒆约旱奈舶团c交配對(duì)象纏繞起來，以示愛慕之情。
尾巴能完成這么多高難度任務(wù)，沒有尾巴的人類難免會(huì)覺得自己缺了點(diǎn)什么。那么，人類會(huì)不會(huì)有一天重新長(zhǎng)出尾巴來呢？遺憾的是，夏波指出，我們失去尾巴已經(jīng)太久，不可能再長(zhǎng)出來了。2500萬年前距今太過久遠(yuǎn)，甚至連我們這個(gè)物種——智人的出現(xiàn)都遠(yuǎn)在其之后。在這段漫長(zhǎng)的時(shí)間里，我們這支世系中與尾巴發(fā)育相關(guān)的基因早已不再發(fā)揮功能，所有形成尾巴所需的DNA片段都早已遺失了
“就算我們能糾正相關(guān)的基因變異，仍有可能無法重新長(zhǎng)出這個(gè)身體結(jié)構(gòu)?！毕牟ㄖ赋觥?/p>