五十萬年前基因突變重塑人類行為與認知

科技日報記者 張夢然

日本沖繩科學技術研究所（OIST）與德國馬克斯·普朗克進化人類學研究所團隊在最新一期《美國國家科學院院刊》發表的研究揭示，50萬年前現代人類大腦中基因發生的兩個重要變化，重塑了人類的行為模式與認知能力，成為人類進化成功的關鍵。新發現不僅為人類學研究開闢了新方向，也為探索行為與認知的生物學基礎提供了重要窗口。

研究顯示，現代人類大腦中腺苷酸解酶（ADSL）的穩定性與遺傳表達變化，產生了一場細微卻深遠的生物化學變革。ADSL酶的現代變體，與尼安德特人/丹尼索瓦人存在單個氨基酸差異：第429位的丙氨酸被纈氨酸取代，導致酶的穩定性下降。實驗表明，這一變化在小鼠模型中使大腦中的嘌呤代謝底物濃度升高，而嘌呤是構成DNA、RNA及其他重要生物分子的核心成分。更引人注目的是，攜帶該突變的雌性小鼠在競爭稀缺資源（如水）時，展現出更強的競爭力，提示ADSL活性降低可能賦予人類祖先在特定生存任務中的進化優勢。

團隊進一步分析了ADSL基因的非編碼區域，發現一組幾乎存在於所有現代人類（97%）的遺傳變異，這些變異通過降低ADSL RNA表達，進一步抑制酶活性。統計測試顯示，這些變化在現代人類離開非洲前經歷了自然選擇，表明存在持續的進化壓力驅動ADSL活性下調。而這種降低酶活性對人類生存具有重要意義。

該研究為理解人類進化提供了關鍵線索，但研究團隊強調仍需謹慎解讀。論文總結道：“ADSL是少數受現代人類祖先特有進化變化影響的酶之一。我們正在逐步揭示這些變化如何共同塑造了過去50萬年的人類代謝進化。未來，我們將探索這些基因突變的組合效應，以更全面地解讀人類為何成為今天的模樣。”

總編輯圈點

人類和人類“近親”大腦中ADSL單個氨基酸的差異，可能在進化中扮演重要角色。科研人員發現，現代人類ADSL酶的穩定性和活性下降了，這種下降似乎意義非凡，在動物實驗中它讓小鼠表現出了更強的競爭力。而且，幾乎所有現代人類擁有比尼安德特人/丹尼索瓦人更低的ADSL活性，也就是説，這種變化應該是自然選擇和進化壓力的產物。智人是人屬下的唯一現存物種，人類孤獨地走到了今天。而我們一直想知道，到底人從哪裏來，如何來，未來又將向哪裏去。