摘要：人类和尼安德特人曾共同生活在地球上，为什么我们的祖先活了下来，而尼安德特人却在约2万至4万年前消失了？科学家最近发现，一个名为ADSL的基因可能是关键。这个基因在人类体内的版本，能让雌性小鼠更擅长寻找水源，或许也让我们的祖先更适应环境。但这个发现真的能解释人类
人类和尼安德特人曾共同生活在地球上，为什么我们的祖先活了下来，而尼安德特人却在约2万至4万年前消失了？科学家最近发现，一个名为ADSL的基因可能是关键。这个基因在人类体内的版本，能让雌性小鼠更擅长寻找水源，或许也让我们的祖先更适应环境。但这个发现真的能解释人类与尼安德特人的命运差异吗？
在探索“是什么让人类独一无二”的长期研究中，科学家有了新线索：大脑化学物质的微小变化，使我们与最亲近的人类近亲区分开来。
在周一发表于《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）的一项研究中，一个国际研究团队仔细研究了一个基因版本——这个基因如今在人类体内普遍存在，但在尼安德特人和丹尼索瓦人（曾与我们的祖先共同生活的古人类）体内却不存在。
在实验室培养皿中，人类体内这种现代形式的基因所产生的酶，稳定性不如古人类体内的酶。当研究人员将这个人类基因版本植入小鼠体内时，他们发现，在雌性小鼠身上，它引发了行为变化——这些小鼠更擅长寻找水源。
这一发现为“大脑生物化学的细微变化，可能是导致古人类灭绝而我们的祖先得以存活并繁衍的原因之一”提供了有趣线索，但它并非最终答案。
在现代人类中，这个名为ADSL的基因若发生罕见突变，会导致大脑功能障碍，出现类似自闭症和癫痫的症状。这让研究团队猜测，在人类进化史早期，ADSL基因发生的较轻微变化，是否为人类带来了认知或行为上的优势。
“我非常确信，现代人类与早期人类形式之间存在某种根本性差异，”德国莱比锡马克斯·普朗克进化人类学研究所的遗传学家斯万特·帕博说，他是该研究的负责人之一。“要知道，尼安德特人和丹尼索瓦人在任何时期的人口数量都从未超过几十万，他们的技术在几十万年里几乎没有变化——而现代人类在短短10万年里就扩散到了全球，人口增长到数百万，还发展出了变化迅速的技术和文化。”
2022年，帕博因在古DNA研究方面的开创性工作而获得诺贝尔奖——他成功破译了古人类的基因图谱。
尽管这些已灭绝的人类近亲常被描绘成原始的“穴居人”，但这项研究表明，他们在基因层面与我们相差不远。他们曾与我们的祖先杂交，如今大部分人类群体的DNA中，仍保留着尼安德特人或丹尼索瓦人的基因痕迹——这两个人类物种在约2万至4万年前从地球上消失了。
然而，这一发现反而加深了一个谜团：为什么我们存活了下来，而他们却灭绝了？
科学家开始在DNA中寻找线索。在人类体内负责编码蛋白质的2万个基因中，已灭绝古人类与现代人类之间，仅在蛋白质构成上有约100处差异。2022年，科学家曾有趣地报告称，现代人类体内存在一种名为TKTL1的基因版本（尼安德特人没有），它有助于促进新脑细胞的生成，可能是人类认知能力与众不同的原因之一。
在这项新研究中，科学家重点研究了ADSL基因。几乎所有现代人类体内ADSL酶的一个构成部分，都与黑猩猩、尼安德特人和丹尼索瓦人不同。于是，研究人员着手比较这个基因在功能上的差异。
由于科学家无法研究活的尼安德特人，他们采用了强大的基因编辑技术CRISPR，将人类的ADSL基因版本植入活小鼠体内。他们惊讶地发现，雌性小鼠的行为发生了明显变化。
研究人员将小鼠放在笼子里，让它们学习通过用鼻子触碰笼子角落的装置来获取水。当研究人员开始限制水源时，他们发现，携带人类ADSL基因的雌性小鼠，获取水的效率要高得多。
“现在就将小鼠的行为发现直接套用到人类身上，还为时过早，因为即使是相似的行为，其背后的神经回路在这两个物种中也可能不同。不过，这种基因变化有可能在某些特定任务上，为我们的祖先带来了相对于早期人类的进化优势，”该研究的作者之一、冲绳科学技术大学院大学人类进化基因组学单元的研究员鞠向春在邮件中写道。
研究人员还发现，现代人类中普遍存在其他一些能降低ADSL活性的基因变化，且有证据表明，这些变化受到了进化的青睐——这意味着它们为人类带来了某种优势。
列日大学的神经生物学家布里吉特·马尔格朗日没有参与这项研究，她表示，这种行为变化“程度轻微”，并认为需要更多的基因组变化，才能产生更显著的影响。
马尔格朗日在邮件中说：“我还想指出小鼠模型固有的局限性，尤其是与灵长类动物相比，小鼠的大脑皮层复杂性较低，这可能会限制我们观察到类似人类的行为特征。”
宾夕法尼亚州立大学的生物化学与分子生物学教授温迪·汉纳-罗斯也没有参与这项研究，她通过在微小的线虫体内建立模型，研究人类ADSL基因缺陷。这些简单的模式生物能帮助研究人员探究基因变化如何影响功能——例如，在人类患者中导致自闭症样特征、强迫性啃咬或重复动作的基因突变，会显著改变线虫的学习方式。
汉纳-罗斯并非进化生物学家，但她表示，这篇论文“非常有趣”，它强调了ADSL基因所影响的代谢途径与行为之间的联系，在进化上具有深远意义——这一点也得到了她自己研究的支持。
汉纳-罗斯说：“我们在线虫身上也观察到了这种联系。因此，在人类的进化谱系中，这种联系出现某种调整，并不令人惊讶。”
来源：小王的科学讲堂