陆兆禧 2025-11-02 21:07:41
每经编辑｜陈健
当地时间2025-11-02,,小学六年级女生蹭桌角
想象一下，我(wo)们每一次的呼吸、每一次的心跳，都回荡着祖先的基因低语。而这低语，并非只属于我们人类。科学的脚步，已经悄然跨越了物种的界限，在DNA的细微之处，发现了令人(ren)惊叹的相似性。今天，我们就将踏上一场别开生面的基因探索之旅，聚(ju)焦人类、猪和犬这三个看似差异巨大的物种，去聆听它们(men)DNA中那些关于遗传、相(xiang)似与进化的奥秘。
要理解人类、猪和犬之间的基因联系，首先要明白DNA（脱氧核糖核酸）的本质。它就(jiu)好比一本用四种碱基（A、T、C、G）书写的生命蓝图，记录(lu)着生(sheng)物体(ti)生长、发育、繁殖和适应环境所需的一(yi)切信息。这本蓝图并非一成不变，它在漫长的进化岁月(yue)中，通过一代代的复制、突变和重组，谱写了(le)地球生命的壮丽史诗。
而我们今天要探究的，正是这史诗中，人类、猪和犬之间，那些共享的篇章。
当(dang)我们深入比较人类、猪和犬的基因组（即(ji)一个生物体完整的DNA序列），会发现一个令人着迷的事实：我们共享(xiang)着相当比例的基因。例如，据估计(ji)，人类与猪大约有90%的基因是相似的，而人类与犬的基因相似度也高达84%。这个数字可能会让你大吃一惊。毕竟，从外形到生活习性，人类、猪和犬似乎截然不同。
正是这些相似的基因，构成了我们生命中最核心、最基础的运作机制。
这些相似(shi)的基(ji)因，被称(cheng)为“同源(yuan)基因”。它们通常负责执行生物体最基本的生命功能，比如细胞的生长和分裂、能量的代谢、DNA的修复、蛋白质的合成，以及神经系统的发育等等。试想一下，一个细(xi)胞如何感知外界信号？如何产生能量维持生命活动？如何准确地复制自己的(de)DNA以(yi)传递给下一代？这些关乎生死的精细过程，都需要一整套精心(xin)设计的基(ji)因程序来(lai)执行。
而令人惊叹的是，许多执行这些基本程序的基因，在人类、猪和犬身上(shang)都找到了它们的“亲戚”，扮演着相似甚至相同的功能。
正是通过比较基因组(zu)学这一强大的科学工具，我们得以窥见这些基因的相似性。科学家(jia)们将不同物种的基因组进行比对，识别(bie)出那些在序列上高度相似，并且功能上可能一致的(de)基因。通(tong)过分析这些同源基因的差异和演变，我们可以追溯它们共同的祖先，并推断出不同物种的进化路径。
例如，一个在人类体内负责胰岛素合成的基因，在猪和犬体内(nei)同样存在，并且执行着分泌(mi)胰(yi)岛(dao)素、调节血糖的(de)功能(neng)。虽然胰岛素的结构可能存在微小的差异，但其核(he)心功能却(que)高度保守。这暗示着，我们的共同祖先就已经(jing)拥有了合成胰岛素的能力，而这一能力，在漫长的进化过程中(zhong)，被小心翼翼地保(bao)留了下来，并传递给了后代，包括人类、猪和犬。
这种基因层(ceng)面的相似性，是演化一致性的有力证据。它表明，尽管在各自的生存环境中，人类、猪和犬经历了不同的选择压力，演化(hua)出(chu)了迥异的外形和行为，但(dan)在构成生命基础的“硬件”上，我们共享着相同的起源。这些同源基因，就像是生命共通的印记，提醒着我们，在遥(yao)远的过去，我们曾经同(tong)属于一个大家族。
更进一步，这种(zhong)对基因相似(shi)性(xing)的深入了解，也为医学研究带来了无限可能。例如，猪的许多器官在大小、结构和生理功(gong)能上与人(ren)类高度相似，这使得猪成为器官移植(zhi)研究的重要模型。通过(guo)基因工程技术，科学家们甚至尝试对猪的基因进行改造，以减少器官移植过程中人类免疫系统的排斥反(fan)应，从而为解决器官短缺问题提供新的途径(jing)。
这种“跨物种”的器官“借用”，背后正是基于基因相似性带来的生(sheng)理功能上的共鸣。
基因的奥秘远不止于此。虽然我们发现了惊人的相似性，但不(bu)同之处同样值得深思。正是这些(xie)基因的差异，塑造了人(ren)类的智慧、猪的强壮以及犬的敏锐。下一部分，我们将深入探讨这些差异是(shi)如何产生的，以及它们如何揭示不同物种独特的进化轨迹。
基因的差异：塑造生(sheng)命(ming)的多彩与进化的轨迹
在(zai)上一部分，我们(men)惊叹于人类、猪和犬之间DNA的惊人相似性，窥见了生命共同的起源。生命的多(duo)彩恰恰在于其差异(yi)。正是那些微小的基因变异，如同一位技艺精湛的雕塑家，在共同的基因蓝图上，雕琢出了各自独特的生命形态(tai)。今天(tian)，我们将(jiang)继续我们(men)的基因探索之旅，深入探究这些基因(yin)差异是如何塑造人类、猪和犬的独特之处，以及它们(men)如何为我们揭示物种进化的深刻奥秘。
基因变异是生命演进的根本驱动(dong)力。每一次DNA复制过程中，都可能发生微小的错(cuo)误，产生(sheng)新的基因变异。这些变异有可能是无害的，有可能是有害的，也有极(ji)少数情况下，能够带来新的、有利的性状。在漫长的自然选择过程中，那些有利于生物体在特定环境中生存和繁(fan)衍的变异，会逐渐积累并传递下去，最终导致物种的分化。
人类、猪和犬在基因上的差异，体现在从微(wei)观的细胞层面到宏观的行为表(biao)现的方方面面。
大脑与智慧：人类之所以(yi)拥有高度发达的认知能力和复杂的语言系统，很大程度上归功(gong)于我(wo)们独特的基因。例如，与神经(jing)发育、突触形成和大脑连接相关的(de)基因，在人类身上发生了显著的演变。尤其是一些与“人类独有”的基因，如FOXP2基因，其在人类中的特有突变，被认(ren)为是支持语言能(neng)力发展的关键。
相比之下，猪和犬虽然也有复杂的神经系统，但其大脑的结构和(he)功能(neng)，以及在认知和行为上的表现，与人类存在显著差异。生理特征的适应：基因的差异也决定了不同物种(zhong)在(zai)生理上的适应性。例如，犬科(ke)动物的嗅觉系统异常灵敏，这与其嗅觉受体基(ji)因的(de)高度多样化有关，能够识别和区分更广泛(fan)范围的气味分子。
而猪的消化系统(tong)和新陈(chen)代谢，也与它们的生活习性相适应，例如它们强大的消化能(neng)力(li)能够处(chu)理多种(zhong)食物。人类在体温调节、运动能力等方面也演化出了独特的基因基础。表观遗传(chuan)学的微妙影响：除了DNA序(xu)列本身的改变，表观遗传学也(ye)扮演着重要的角色。这指的是在不改变DNA序(xu)列(lie)的前提下，对基(ji)因表达进(jin)行调控的机制。
环境因素、生活方式等都可能影响基(ji)因的表观遗传标记，从而影响基因的表达，进而影响生物体(ti)的性状。这种微妙的调控(kong)，为物种的适应性演化提供了更多可能性。
通过对人类、猪和犬(quan)基因组的深入分析，科学家们可以构建出它们之间更精确的进化关系图谱，即“家族谱系”。根据目(mu)前的遗传学证据(ju)，哺乳动物在约1亿年前就已经分化。人类和灵(ling)长类动物属于“灵长总目”，而猪属于“偶蹄目”，犬则属于“食肉目”。这三者都属于哺乳纲，但(dan)各自的进化路径(jing)已经分道扬镳了很长时间。
这种进化关(guan)系可以用“分叉”来比喻：我们的(de)共同祖先，就(jiu)像一个巨大的树干(gan)，随着时间(jian)的推移(yi)，这根树干不断分叉。一条分叉最终演变(bian)成了人类和我们的近亲；另一(yi)条分叉则发展成了猪的祖(zu)先；还有一条分(fen)叉则演化出了犬的祖先。虽然分叉的时间(jian)和距离不(bu)同，但它们都源自同一个“生命之源”。
对人类、猪和犬(quan)基因组的比较研究，不仅有助于我们理解物种进化的奥秘，更在医学领域(yu)有着(zhe)巨大的应用价值。
疾病模型：由于基因和生(sheng)理上的相似性，猪和犬常(chang)被用作研究人类(lei)疾病的(de)模型(xing)。例如，研究心血管疾病，可以在猪身上模拟心脏手术或(huo)血管问题；研究神(shen)经退行性疾病，可以观察犬的认知衰退过程。通过观察这些动物模型对疾病的反应，科学家(jia)们可(ke)以更好地理解疾病的发病机制，并测试新的治疗方法。
药物研发：比较基因组学有助于识别在不同物种中保守的关键基因，这些基因可能与(yu)药物的疗效或副作用有关。通过研究不同物种(zhong)对同一种药物的反应差异，可以帮助科学家更精确地设(she)计药物，提高药物的有效性和安全性。基因治疗的探索：随着基因编辑技术的不断发展，对基因相似性的深入理解，也为基因治疗的研究提供了理论基础。
如果某个基因缺陷导致了人类疾病，而我们在猪或犬身上找到了功能相似的基因，那么就有可能借鉴它(ta)们在基因功能上的“经验”，来开发更有效的基因治疗策略。
人类、猪和犬之间的基因联系，就像一场跨越物种的(de)“对(dui)话”。我们通过DNA这个共同的(de)语言，既传递着生命(ming)的本源，又在差异(yi)中展现着进化的奇迹。这场(chang)基因的探索之旅，不仅拓展了我们对生命科(ke)学的认知边界，也(ye)为人类的健康和(he)福祉带来了无限的希望。
当我们凝视自己的DNA，不妨也想想那些(xie)与我们共享基因的生灵。它们的存在，是生命演进的奇妙证明，也是我们理解自(zi)身、探索未知世界的重要参照。未来的基因(yin)研究，必将继续在这条(tiao)跨越(yue)物种的道路上，揭示更多令人惊叹的奥秘，为我们描绘出生命更加宏伟壮丽(li)的画卷。
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图片来源：每经记者 钟颖
摄
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