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人與黑猩猩究竟有什麼差異?

(*編按:這段影片經常被引用作為「五歲黑猩猩比成人的記憶力還要好」的證明。其他相關影片請詳見京都大學靈長類研究所在YouTube的頻道,或這網頁的左欄)

人類與黑猩猩的基因組(genome)定序──亦即核DNA的鹼基排序,已經在二十一世紀初完成。活在二十一世紀的人,與我們這種生活在二十世紀後半的世代的巨大差異,就是他們是史上第一個「能以基因組的角度看待人類這種生物」的世代。

基因組genome這個字,是由意指「基因」的gene,以及意指「染色體」的chromosome合併而來的新字,意指一個生物的所有遺傳資訊。以人類而言,人類的基因組分散在二十三對──亦即四十六個──染色體裡。而黑猩猩則擁有二十四對──亦即四十八個──染色體。染色體中的遺傳物質是DNA,遺傳訊息儲存在DNA分子的鹼基(nucleobase)序列中。鹼基共有四種:腺嘌呤(Adenine,簡稱A)、胸腺嘧啶(Thymine,簡稱T)、鳥嘌呤(Guanine,簡稱G)以及胞嘧啶(Cytosine,簡稱C)。人與黑猩猩的基因組都超過三十億個鹼基,其中有功能的段落叫做「基因」。位於「基因」段落裡的鹼基,每三個一組定義一個氨基酸(amino acid),那些氨基酸排列在一起構成蛋白質,蛋白質是生物的建材與生化反應的觸酶。

人類基因組已經定序完成,初稿在二○○一年,完整版已在二○○四年公布。由三十億個鹼基構成的「人類」這種生物的所有遺傳資訊,已經全數定序完畢,那讓我們瞭解到,人類的基因共有兩萬數千個。而除了人類以外,細菌裡的大腸菌(Escherichia coli)、植物裡的阿拉伯芥(Arabidopsis thaliana)以及動物裡的家鼠(Mus musculus)的全基因組,也已經定序完成。令人驚訝的是,人類並沒有因為身為人類,基因組跟別的生物比起來就特別大,基因的數目也沒有特別多。

雖然不像人類的全基因組定序這麼廣為人知,黑猩猩的全基因組也已經在二○○五年定序完畢。黑猩猩的全基因組也是由約三十億個鹼基所構成,基因的數目也幾乎相同。如果把人類與黑猩猩的基因組拿來比較,以DNA的鹼基排列方式而言,其差異僅約1.2%──換句話說,約有98.8%相同。

人類有高達98.8%和黑猩猩一樣,而黑猩猩則是和人類有98.8%相同的生物。

日本獼猴的基因組定序,現在正在進行中,即將完成。同樣屬於獼猴屬(Macaca)的恆河猴(Macaca mulatta)基因組,已經在二○○七年定序完畢。以核DNA的鹼基排列方式而言,人類與獼猴之間的差異約是6.5%左右。

如果我們把人類、黑猩猩和日本獼猴排在一起,大概怎麼看,都會覺得黑猩猩和日本獼猴比較像吧。但是實際上,卻是人類與黑猩猩比較相近,獼猴則自己成為另外一種動物。

當然,這三者之間存在著共同的祖先,據推測約是在三千萬年前。三千萬年前,獼猴由這共同祖先分化出來,獨自朝向成為獼猴之路演化。在那個時點,人類與黑猩猩還是屬於同一種生物。那種生物一直延續種族命脈,到大約五百萬年前,才分化為人類的系統與黑猩猩的系統。

二十一世紀,是個以基因組的角度看待人類這種生物的時代。在黑猩猩的基因組完成定序的前一年,稻子的基因組也已定序完畢。結果,無論人類、黑猩猩或是稻子,都是由四種鹼基攜帶的資訊而成形。令人驚訝的是,把從稻子基因組裡找出來的基因與人類的相互比較,會發現相同的部分約有40%。人類與稻子的生命,彼此連結在一起。

地球誕生以來,至今約過了四十六億年,而生命的誕生,推估是發生在約三十八億年前的事。誕生在地球上的生命,在這漫長的歲月裡,不斷改變其形態與外貌,延續命脈至今。比較人類與黑猩猩的基因組,我們瞭解到這兩種生物在遺傳上是極為相近的,幾乎是同一種生物。

再延伸思考,不只是人類、黑猩猩以及獼猴的生命曾經串連在一起,連老鼠、稻子或甚至櫻花樹身上,都流著同樣的血脈。透過對基因組的研究,我們開始能真正感受到人類與櫻花樹是同樣的生物──這,就是基因組的世界觀。

 

(摘自PanSci 2013年二月選書想像的力量:心智、語言、情感,解開「人」的祕密》〈第一章 心智的歷史學〉,經濟新潮社出版)

 

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