为什么人和猩猩基因差别不大,但是结果差别这么大?

食物 5个月前 (04-26) 106次浏览

如果人类和黑猩猩细胞色素C蛋白的氨基酸序列没有差异,为什么我们不是同一物种?或者说为什么人和猩猩基因差别不大,但是结果差别这么大?

人类和其他类人猿(黑猩猩、大猩猩)确实关系非常密切;可以说,他们是我们最亲密的表亲。除了cyt c,血红蛋白α和β亚基的主要变体在人类和黑猩猩之间是相同的,肌红蛋白的序列在154个氨基酸中有一个氨基酸不同。

为什么人和猩猩基因差别不大,但是结果差别这么大?

对于被认为是同一物种的生物,它们必须在繁殖上相容,并能产生可存活的后代)。

有些物种能够杂交,但它们的后代是不育的(如骡)。有些可能能够在实验室中繁殖后代,但在自然界中,它们被地理、生理周期、交配仪式,甚至是无法进行物理交配等因素分隔开来。所有这些都是物种之间的障碍。基本上,我们是不同的物种,因为我们在繁殖上不兼容。

细胞色素c是一种古老的蛋白质,在第一个真核细胞出现之前就已经在细菌中进化了。它具有和我们类人猿一样的基本功能(作为氧化还原载体)。它的功能发生了微小的变化,这导致了进化的压力,导致了它的性质的变化,例如当氧气出现在大气中,当吞噬的细菌变成线粒体,并在氧化磷酸化中特化,但从那以后变化不大。人类细胞色素c和细菌之间有明显的序列同源性,尽管自第一批真核生物出现以来,它们就一直在独立进化。所以蛋白质有很长一段时间来优化,现在几乎没有理由改变。(尽管如果你观察DNA中的沉默突变,我相信你能发现人类和黑猩猩之间的差异)。

物种形成,至少是物种形成的一种方式,包括利用新的生态和功能生态位的亚种群,以及进化利用这些生态位。在成功的进化压力下,参与这一进化的基因可能会迅速改变。一旦亚群分离,就没有进化的压力来保持卵子和精子结合形成胚胎的复杂过程,以及胚胎的培育,在种群间保持一致。这导致生殖不相容,进一步隔离了两个新物种。然而,在任何一个生态位都具有相同功能的古代优化蛋白质没有改变的压力。随机突变会发生,但它们可能是中性的或有害的。有害的突变被迅速清除,而中性的突变被野生型的巨大优势所稀释,大多数由于偶然的机会而丢失。所以这些蛋白质进化非常缓慢。不是我们的细胞色素c或血红蛋白使我们不同于黑猩猩。

在分类学上有一种“纽约人的世界观”的偏见:我们对与我们关系密切的生物的微小差异非常敏感,同时把距离较远的生物归为一类。人们并不觉得他们和戈里拉斯或黑猩猩非常相似。直到最近,尼安德特人被认为是一个独立的物种。最近尼安德塔人和我们祖先杂交的证据迫使他们被列为智人的一个亚种。


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