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大猩猩的丁丁为何那么短小?美科学家:男性的这个秘密就隐藏其中

2024-10-19科学

导语

大猩猩是体型非常庞大的类人猿,但它们的丁丁却显得非常的小,这与雄性的大猩猩体形形成鲜明的对比,这是许多人对于大猩猩的生殖特征感到奇怪的地方。

2019年间,纽约州布法罗大学的科学家对此进行了研究,发现这是大猩猩独有的基因突变造成的,这也让我们不禁猜测,大猩猩和人类在生殖方面有什么不一样。

而科学家们这项研究的结果,不仅让我们知道了大猩猩和人类的生殖有什么区别,还给人类的问题提供了一些思路。

那么科学家们在这项研究中发现了什么?

为了检验这项结果,果蝇被用作实验体,果蝇又与大猩猩和人类有什么联系?

大猩猩和人类在生殖构造上的不同。

2019年间,纽约州布法罗大学的研究小组对261种哺乳动物的基因进行了分析,在这项研究中,他们惊讶地发现,有578个突变是跟随大猩猩基因组传播的,而这些基因突变的程度,超出了同类物种之间基因突变的程度。

这让科学家们开始怀疑,这578个基因突变与大猩猩幼崽未能成功出生有关,也就是说,这些基因突变很可能妨碍了大猩猩的繁衍,并让更多的大猩猩难以繁殖。

根据289个基因的命名表,这项研究成果将「参与大猩猩家族特征的基因」中的那些很可能「妨碍生育能力」的基因作为重点进行研究。

这些数据最终将通过CRISPR技术应用于果蝇,从而使果蝇长出一个「猩猩样」的性器官。

研究小组成员之一Marina Cords表示:「科学家们已经对人类和大猩猩之间的差异进行了大量研究。

但是我们并没有找到大量的证据来支持这一假设:即使是最接近的一些亲属物种(例如黑猩猩)也没有发现完全相同的突变。」

大多数状况比较糟糕的大猩猩都是黑猩猩和园区内比较近亲繁殖后代,然而,园区内发生这种情况的原因并不清楚。

因此,对大果蝇进行基因组编辑是为了实现这一目标。

Marina Cords表示:「结果发现,在我们观察到的人类和黑猩猩之间共同存活的基因突变中,有578个在大猩猩中特有。」

这项研究是一场「福音」实验,旨在指出哪些突变影响了生育能力。

人类与黑猩猩的区别。

人类和大猩猩有什么不同呢?

人类是一种二元性别物种,每个人有一个主性别。

这与许多动物物种存在双性的现象不同,它们通常会选择自己在交配期间表现出的性别。

事实上,大多数动物物种、植物甚至单细胞生物都有两种性别,其中一些物种会利用一些生理或行为特征进行自我识别和选择。

相比之下,人类只能通过外部特征在生殖器上识别男性或女性。

然而在一些情况中,生育能力问题可能会改变意图。

尽管有性别选择机制,但相同性别间的交配行为也会在一些动物物种中发生。

许多社会结构中,雄性是统治者,而雌性则是选择交配伙伴,并发起选择表演,以诱使雌性交配并吸引雄性精子进入体内。

虽然大多数哺乳动物的社交结构都遵循着类似的模式,但有时候完全不同的社交结构也会出现。

例如,一些顶级捕食者社群已经完全打破了两性的社会等级体系,没有雌雄优先级,并通过彼此的合作来繁衍后代。

另一方面,一些动物物种采取另一种策略,即多配偶制。

然而,很少有物种像人类一样专注于伴侣关系。

虽然很多动物物种会与供应遗传物质进行交换,但许多实际上是会一直呆在伴侣身边,也会共同抚养孩子的一对配偶。

人类和黑猩猩之间有什么明显区别吗?

约96%的黑猩猩基因组序列与人类完全相同;两者之间仅有4%不同。

这些差异有助于塑造黑猩猩与人类之间的差异;例如,人类有相对较小的腺体区域,而黑猩猩有巨大的腺体区域。

他们还在人类面容上增添了一些表情,使其不如面部卷曲或露齿微笑等表情那样引起注意。

少数手指能做出更多的手势,例如大拇指能够与其余四个手指弯曲,从而提高稳定性并增加抓地力等功能。

其他变化还有功能较弱或缺失的嗅觉、相对较重的骨盆、相对较直立的下肢等。

今天,我们已经确定了109个与不育相关的人类基因!

这使我们开始怀疑这些突变是否会影响生育能力,并为不育症找到了新的治疗方法。

许多人知道,为了帮助女性怀孕,一些女性医生会将精子送入阴道,以减少男子在性交时所需做出的努力。

人们已经通过试管受精成功创造了许多孩子,这意味着人们已经从这些修复中受益良多。

但是人们还可以从基因中受益,他们正在研究如何安全有效地改变人类基因组中的特定序列。

然而,由于基因编辑技术可能带来巨大的变化,因此对它进行研究时必须保持谨慎,因为未征得同意就进行基因组编辑将导致伦理问题。

如今,人们对于自己的隐私也有着严格的要求,这种趋势也渗透到医学、法律和科技领域,包括基因编辑技术的发展。

可以想象,未来当科技进步到一定程度时,在不违反另一方意愿的前提下,另一方是否允许将此信息用于临床试验、观察或其他目的,甚至细化为数据共享、商业化或推广等问题都会引起大量关注。

为此,法律框架需要随之简化和更新,以确保每个人的数据、知识产权和隐私权能够得到保护。

这项关于大猩猩生殖特征的研究不仅揭示了生物进化的复杂性,还对我们理解生物多样性、人类自身及未来科学研究的方向产生了深远影响。首先,大猩猩的基因突变为我们提供了一个研究生物适应性和繁殖策略的重要视角。

这些突变不仅影响了大猩猩的生育能力,还使我们能够通过与人类和黑猩猩的基因组差异进行比较,深入理解不同物种在生殖方面的独特策略与适应机制。

研究中采用的CRISPR基因组编辑技术不仅是对大猩猩基因组的探索,也为人类基因组的潜在改变提供了新思路。这引发了关于基因编辑技术伦理的深思,尤其是在科学进步与保护个体权益之间的平衡。随着基因编辑技术的不断发展,未来可能会面临越来越多的伦理挑战,如基因编辑的适用范围、对后代的影响以及如何确保技术的公平使用等。

此外,这项研究强调了生物多样性的重要性。作为濒危物种,大猩猩的生存状态和基因多样性直接关系到生态平衡和生物圈的健康。

保护大猩猩及其栖息环境,不仅是对该物种的责任,也是对我们人类生存环境的保护。通过了解不同物种的生殖策略和基因特征,我们能够制定更有效的保护措施,促进生物多样性的可持续发展。

这项研究的成果不仅限于生物学领域的学术探讨,还为生殖医学、遗传学等相关领域提供了新的研究思路。随着我们对人类与其他物种基因组差异的理解加深,未来在不孕不育、遗传病治疗等方面可能会取得突破性进展。

这一切都需要我们在科学探索中保持开放的心态,勇于面对技术带来的挑战与机遇,同时也要时刻牢记伦理与责任的重要性。通过这样的方式,我们不仅能更好地理解自然界的奥秘,还能为人类社会的进步贡献力量。