摘要：这种酶由一条由484个氨基酸组成的链组成。如今智人体内存在的ADSL现代版本与尼安德特人和丹尼索瓦人等已灭绝的古人类体内发现的ADSL祖先版本之间的唯一区别，就在于这条链上的一个氨基酸。对于你们当中那些特别书呆子的人来说，它位于429位，祖先版本中的丙氨酸被替

单个氨基酸的转换是否有助于改变这一切？

一个一项新研究暗示，我们大脑化学成分的微小变化可能是智人超越尼安德特人和丹尼索瓦人的秘密武器。

这个想法的核心在于一种叫做腺苷酸琥珀酸裂解酶（ADSL）的酶，它参与嘌呤的合成，嘌呤是DNA、RNA 和其他重要生物分子的基本组成部分。

这种酶由一条由484个氨基酸组成的链组成。如今智人体内存在的ADSL现代版本与尼安德特人和丹尼索瓦人等已灭绝的古人类体内发现的ADSL祖先版本之间的唯一区别，就在于这条链上的一个氨基酸。对于你们当中那些特别书呆子的人来说，它位于429位，祖先版本中的丙氨酸被替换成了现代版本中的缬氨酸。

现代变体中的这种微小替代使得酶的稳定性略有降低，但直到最近，研究人员还不确定它是否真的对其工作方式产生了影响。

为了了解更多信息，日本冲绳科学技术研究所和德国马克斯普朗克进化人类学研究所的科学家对编码 ADSL 的基因进行了一系列实验。

在基因改造小鼠中，他们发现那些拥有现代酶的小鼠体内某些分子会积聚，尤其是在大脑中，因为 ADSL 活性的降低意味着它们不能被有效分解。

由于科学家知道严重 ADSL 缺陷的人可能会出现认知问题，研究人员想看看这种变化是否也会影响行为。他们设计了一个实验，让老鼠对声音或视觉提示做出反应来获取水。

有趣的是，拥有现代版本的雌性老鼠在口渴时能够更快、更成功地获取水，这表明这种微小的变化可能有助于在资源匮乏时提高决策能力或竞争力。

“我们的研究结果揭示了许多问题。例如，尚不清楚为什么只有雌性小鼠似乎获得了竞争优势。行为是复杂的。熟练地获取水源涉及处理感官信息、学习哪些行为会带来奖励、引导社交互动、运动规划以及许多其他过程。每个过程都可能涉及多个大脑区域。因此，需要更多研究来了解ADSL在行为中的作用，”冲绳科学技术研究所（OIST）感觉与行为神经科学部门的研究作者Izumi Fukunaga教授在一份声明中表示。

研究人员对人类基因组进行了更深入的研究，发现几乎所有现代智人都携带着ADSL基因中不直接编码蛋白质的部分的一系列遗传变异。这些变异似乎在人类进化过程中得到了青睐。重要的是，这些变异并没有增加ADSL酶的活性来弥补早期的突变，反而进一步降低了其活性，尤其是在大脑中。

“这种酶经历了两轮不同的选择，活性被降低——首先是通过改变蛋白质的稳定性，其次是通过降低其表达。显然，存在一种进化压力，需要降低酶的活性，使其达到我们在小鼠身上观察到的效果，同时又要保持其活性，避免ADSL缺陷症，”共同作者、OIST同一研究部门的Shin-Yu Lee博士解释道。

由于遗传证据表明尼安德特人和丹尼索瓦人拥有祖先版本的 ADSL，这表明改变的版本一定是在我们与其他原始人类的共同血统分离之后、但在现代人类迁出非洲之前在我们物种中出现的。

这促使研究人员思考，大脑化学成分的这一微小变化是否可能赋予智人相对于古代人类物种某种竞争优势。

“由于小鼠的神经回路差异巨大，将这些发现直接应用于人类还为时过早。但这种替换可能使我们在某些特定任务上相对于祖先人类获得了一些进化优势，”该研究的第一作者、奥里萨邦科学与技术学院人类进化基因组学研究中心的朱向春博士说道。

马克斯普朗克进化人类学研究所人类进化基因组学部门负责人斯万特·帕博教授总结道：“在现代人类祖先的进化过程中，有少数酶受到了影响。ADSL 就是其中之一。我们正开始了解其中一些变化的影响，从而拼凑出我们新陈代谢在过去五十万年的进化历程中是如何变化的。下一步将是研究这些变化的组合可能产生的影响。”

该研究发表在《美国国家科学院院刊》上。

来源：饭盒尽头的幽灵