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大猩猩的丁丁為何那麽短小?美科學家:男性的這個秘密就隱藏其中

2024-10-19科學

導語

大猩猩是體型非常龐大的類人猿,但它們的丁丁卻顯得非常的小,這與雄性的大猩猩體形形成鮮明的對比,這是許多人對於大猩猩的生殖特征感到奇怪的地方。

2019年間,紐約州水牛城大學的科學家對此進行了研究,發現這是大猩猩獨有的基因突變造成的,這也讓我們不禁猜測,大猩猩和人類在生殖方面有什麽不一樣。

而科學家們這項研究的結果,不僅讓我們知道了大猩猩和人類的生殖有什麽區別,還給人類的問題提供了一些思路。

那麽科學家們在這項研究中發現了什麽?

為了檢驗這項結果,果蠅被用作實驗體,果蠅又與大猩猩和人類有什麽聯系?

大猩猩和人類在生殖構造上的不同。

2019年間,紐約州水牛城大學的研究小組對261種哺乳動物的基因進行了分析,在這項研究中,他們驚訝地發現,有578個突變是跟隨大猩猩基因組傳播的,而這些基因突變的程度,超出了同類物種之間基因突變的程度。

這讓科學家們開始懷疑,這578個基因突變與大猩猩幼崽未能成功出生有關,也就是說,這些基因突變很可能妨礙了大猩猩的繁衍,並讓更多的大猩猩難以繁殖。

根據289個基因的命名表,這項研究成果將「參與大猩猩家族特征的基因」中的那些很可能「妨礙生育能力」的基因作為重點進行研究。

這些數據最終將透過CRISPR技術套用於果蠅,從而使果蠅長出一個「猩猩樣」的性器官。

研究小組成員之一Marina Cords表示:「科學家們已經對人類和大猩猩之間的差異進行了大量研究。

但是我們並沒有找到大量的證據來支持這一假設:即使是最接近的一些親屬物種(例如黑猩猩)也沒有發現完全相同的突變。」

大多數狀況比較糟糕的大猩猩都是黑猩猩和園區內比較近親繁殖後代,然而,園區內發生這種情況的原因並不清楚。

因此,對大果蠅進行基因組編輯是為了實作這一目標。

Marina Cords表示:「結果發現,在我們觀察到的人類和黑猩猩之間共同存活的基因突變中,有578個在大猩猩中特有。」

這項研究是一場「福音」實驗,旨在指出哪些突變影響了生育能力。

人類與黑猩猩的區別。

人類和大猩猩有什麽不同呢?

人類是一種二元性別物種,每個人有一個主性別。

這與許多動物物種存在雙性的現象不同,它們通常會選擇自己在交配期間表現出的性別。

事實上,大多數動物物種、植物甚至單細胞生物都有兩種性別,其中一些物種會利用一些生理或行為特征進行自我辨識和選擇。

相比之下,人類只能透過外部特征在生殖器上辨識男性或女性。

然而在一些情況中,生育能力問題可能會改變意圖。

盡管有性別選擇機制,但相同性別間的交配行為也會在一些動物物種中發生。

許多社會結構中,雄性是統治者,而雌性則是選擇交配夥伴,並行起選擇表演,以誘使雌性交配並吸引雄性精子進入體內。

雖然大多數哺乳動物的社交結構都遵循著類似的模式,但有時候完全不同的社交結構也會出現。

例如,一些頂級捕食者社群已經完全打破了兩性的社會等級體系,沒有雌雄優先級,並透過彼此的合作來繁衍後代。

另一方面,一些動物物種采取另一種策略,即多配偶制。

然而,很少有物種像人類一樣專註於伴侶關系。

雖然很多動物物種會與供應遺傳物質進行交換,但許多實際上是會一直呆在伴侶身邊,也會共同撫養孩子的一對配偶。

人類和黑猩猩之間有什麽明顯區別嗎?

約96%的黑猩猩基因組序列與人類完全相同;兩者之間僅有4%不同。

這些差異有助於塑造黑猩猩與人類之間的差異;例如,人類有相對較小的腺體區域,而黑猩猩有巨大的腺體區域。

他們還在人類面容上增添了一些表情,使其不如面部卷曲或露齒微笑等表情那樣引起註意。

少數手指能做出更多的手勢,例如大拇指能夠與其余四個手指彎曲,從而提高穩定性並增加抓地力等功能。

其他變化還有功能較弱或缺失的嗅覺、相對較重的骨盆、相對較直立的下肢等。

今天,我們已經確定了109個與不育相關的人類基因!

這使我們開始懷疑這些突變是否會影響生育能力,並為不育癥找到了新的治療方法。

許多人知道,為了幫助女性懷孕,一些女性醫生會將精子送入陰道,以減少男子在性交時所需做出的努力。

人們已經透過試管受精成功創造了許多孩子,這意味著人們已經從這些修復中受益良多。

但是人們還可以從基因中受益,他們正在研究如何安全有效地改變人類基因組中的特定序列。

然而,由於基因編輯技術可能帶來巨大的變化,因此對它進行研究時必須保持謹慎,因為未征得同意就進行基因組編輯將導致倫理問題。

如今,人們對於自己的私密也有著嚴格的要求,這種趨勢也滲透到醫學、法律和科技領域,包括基因編輯技術的發展。

可以想象,未來當科技進步到一定程度時,在不違反另一方意願的前提下,另一方是否允許將此資訊用於臨床試驗、觀察或其他目的,甚至細化為數據共享、商業化或推廣等問題都會引起大量關註。

為此,法律框架需要隨之簡化和更新,以確保每個人的數據、智慧財產權和私密權能夠得到保護。

這項關於大猩猩生殖特征的研究不僅揭示了生物前進演化的復雜性,還對我們理解生物多樣性、人類自身及未來科學研究的方向產生了深遠影響。首先,大猩猩的基因突變為我們提供了一個研究生物適應力和繁殖策略的重要視角。

這些突變不僅影響了大猩猩的生育能力,還使我們能夠透過與人類和黑猩猩的基因組差異進行比較,深入理解不同物種在生殖方面的獨特策略與適應機制。

研究中采用的CRISPR基因組編輯技術不僅是對大猩猩基因組的探索,也為人類基因組的潛在改變提供了新思路。這引發了關於基因編輯技術倫理的深思,尤其是在科學進步與保護個體權益之間的平衡。隨著基因編輯技術的不斷發展,未來可能會面臨越來越多的倫理挑戰,如基因編輯的適用範圍、對後代的影響以及如何確保技術的公平使用等。

此外,這項研究強調了生物多樣性的重要性。作為瀕危物種,大猩猩的生存狀態和基因多樣性直接關系到生態平衡和生物圈的健康。

保護大猩猩及其棲息環境,不僅是對該物種的責任,也是對我們人類生存環境的保護。透過了解不同物種的生殖策略和基因特征,我們能夠制定更有效的保護措施,促進生物多樣性的永續發展。

這項研究的成果不僅限於生物學領域的學術探討,還為生殖醫學、遺傳學等相關領域提供了新的研究思路。隨著我們對人類與其他物種基因組差異的理解加深,未來在不孕不育、遺傳病治療等方面可能會取得突破性進展。

這一切都需要我們在科學探索中保持開放的心態,勇於面對技術帶來的挑戰與機遇,同時也要時刻牢記倫理與責任的重要性。透過這樣的方式,我們不僅能更好地理解自然界的奧秘,還能為人類社會的進步貢獻力量。