人类,黑猩猩祖先可能比我们想象的更早发散

2018-11-22 03:20:11

作者:奚砉揖

研究人员说,人类和黑猩猩的祖先可能已经在1300万年前开始在遗传上相互分歧,这是人们普遍认为的两倍多,为人类进化过程提供了新的视角,科学家们还发现雄性黑猩猩通过关于他们的后代远比男性人类更多的基因突变,揭示了物种之间以前未知的进化差异黑猩猩是人类最亲近的亲戚,因此研究黑猩猩可以帮助科学家更多地了解人类进化[揭开人类基因组:6分子里程碑]两个物种之间遗传差异的数量揭示了物种之间的密切关系通过估计突变发生的速度,研究人员可以确定人类和黑猩猩等物种的祖先何时可能发生分歧在这里,突变率的估计就像“分子钟”帮助科学家们确定进化过程中的关键时刻但是,校准这些分子钟实际滴答的速度可能具有挑战性;一个物种的分子钟可能比其他物种的分子钟更快或更慢,科学家们表示,研究人员通常会尝试通过比较分子钟和化石记录来确定何时物种分化来克服这一挑战然而,从化石记录中收集的年龄是通常有些不精确直接确定物种中突变率的一种方法是将该物种的成员与其后代进行比较儿童从其父母那里获得的基因可能具有由辐射,突变触发化学物质或错误等因素引起的突变在细胞分裂过程中通过计算在几代人中积累的遗传变化的数量,科学家们可以估计出在该物种中发生突变的速度过去估计人类的祖先何时从黑猩猩中分离出来表明这两个物种的最近共同祖先生活在6岁左右

百万年前然而,在过去十年左右的时间里,遗传分析揭示了人类的突变速度实际上是以前认为的速度的一半,这表明人类和黑猩猩的最新共同祖先实际上至少生活在1200万年前黑猩猩和人类的分裂现在一项关于黑猩猩突变率的新研究似乎证实了最近的普通人类和黑猩猩的祖先生活在大约1300万年前“我们的研究结果为人类黑猩猩的分裂比最近想象的要大得多,”惠康信托中心遗传学家Gil McVean说

英格兰牛津的人类遗传学在人类中,平均突变率是每年每20亿碱基对一个突变(螺旋双链DNA由称为碱基的成对分子组成)每个人平均继承来自他或她父母的70个新突变为了观察黑猩猩是否有类似的突变模式,科学家分析了九个相关的西方黑猩猩(Pan troglodytes verus)跨越三代研究人员发现黑猩猩的整体突变率与人类大致相同“我们的研究结果表明,人类和黑猩猩的祖先基因组每百万年差异大约为01%,所以当我们看到12%的差异时,我们推测它一定是大约1200万年 - 我们的实际估计是1300万年,“麦克维恩告诉威斯康星大学麦迪逊分校的古生物学家古生物学家约翰霍克斯,他们没有参与这项研究,他指出,1300万年只是平均值人类和黑猩猩祖先的基因分化的时间;当人类和黑猩猩的祖先分裂成不同的物种时,并不一定“如果共同的祖先人口数量非常大,或者如果共同的祖先人口数量非常大,那么在700万到1000万年之间的物种差异将会很好,遗传差异平均为1300万年

共同的祖先种群被扩散到不同的亚种群中,它们之间的混合减少了,“老鹰说[8人类行为的灵长类动物] McVean同意老鹰的分析如果人类和黑猩猩的祖先种群的规模非常大,那么它们的共同基因他说,在人类和黑猩猩的祖先分裂成不同物种之前,人们可能已经开始多样化 雄性黑猩猩比人类更快地推动突变有趣的是,研究人员发现雄性黑猩猩对下一代的突变传递比雌性黑猩猩多7到8倍

相比之下,雄性人类传播的突变比女性人类多3到4倍

总体来说,后代科学家们表示,黑猩猩从他们的父亲那里继承了90%的新突变,其中只有10%来自他们的母亲

研究人员还发现,雄性黑猩猩可能会为每个年龄段的后代贡献三个以上的突变

人类男性可能只增加两个新突变研究人员表示,“我们已经证明,即使在密切相关的物种之间,突变过程决定了很多事情,但这种突变过程可能会有所不同

”McBean说,雄性和黑猩猩对后代的影响比雌性更多

因为雄性哺乳动物一生都在生精子,而雌性则生下所有的卵子ave这意味着雄性可以随着年龄的增长在其精子中积累突变,但是雌性卵在大多数情况下随着时间的推移在遗传上保持不变

为什么雄性黑猩猩传递的突变比男性更多,这可能与交配行为的差异有关

雄性黑猩猩有进化产生的精子比人类多得多,拥有的睾丸相比人类睾丸的相对大小的三倍以上这种更高水平的精子产生增加了新突变的机会,因为交配行为可以解释为什么雄性黑猩猩比人类雄性产生更多的突变,这意味着与人类相比,大猩猩可能具有降低的突变率大猩猩对配偶的竞争较少,相对于人类的睾丸较小可能“直接估计大猩猩中的突变率会导致重新评估分裂时间,”麦克维恩说:“我们很乐意在大猩猩身上进行实验”科学家们在六月详细介绍了他们的研究结果13期“科学”杂志关注我们@livescience,Facebook和Google+关于Live Science的原创文章