【生物演化】陰莖怎麼少了刺

■ 人類基因脫序,演化出平滑的陰莖,以及比較大的大腦。

許多文化都還留著陽具崇拜的痕跡,譬如日本就有知名的鐵男根祭。

  如果男人跟黑猩猩、獼猴及老鼠等動物一樣,擁有長滿細小硬刺的陰莖,那麼性愛這檔事可就大不相同了。美國史丹佛大學的研究者,發現一種分子機制,使得人類的陰莖演化成今日這樣,與眾不同地完全無刺。他們找出人類基因裡,遺失了一段特定的非編碼 DNA ,影響與荷爾蒙訊息有關的雄激素受器基因表徵。

  與同事金斯利 (David Kingsley) 共同領導研究工作的史丹佛大學發展生物學家貝耶菈諾 (Gill Bejerano) 表示,以人類特有的特徵演化概貌來說,這塊拼圖雖小卻十分有趣。相關討論起碼延續有數十年了,他們為其增添了一種分子觀點。

  這項三月份發表於《自然》雜誌的研究,點出我們如何演化出比黑猩猩還要大的大腦,以及我們喪失了人猿臉部小型感知頰髭的分子機制,人猿與人類最接近的物種,據估計有百分之九十六的相同 DNA 。

一夫一妻制

  長久以來,一般都認為人類會演化出平滑的陰莖,是早期人類先祖改採一種偏向一夫一妻的繁衍策略的結果。那些先祖與女性交配時,可能是利用陰莖的尖刺,移除競爭者的精液。然而究竟這種變化是如何產生的,還沒有人知道。

  原本研究者並不是要研究陰莖尖刺,而是要尋找還存在黑猩猩基因組裡,但是已從人類基因組裡喪失的DNA 段落,如此他們就可以試著正確指出,那些段落是做什麼用的。

  貝耶菈諾與金斯利解釋說,跟大多數的研究不同之處,是在他們要找的是人類基因組裡被刪除的部分,而不是出現的部分。貝耶菈諾說,如果你從人類基因組開始著手,在他們這份研究裡,根本沒啥好看的。

  他們首先系統地辨識出五百一十組人類沒有,然而卻出現在黑猩猩基因組裡的 DNA 序列,發現那些序列幾乎都來自基因之間的非編碼基因組區域。接著他們深入研究兩段人類沒有,但是他們覺得有意思的序列:一段接近雄激素受器 (AR) 基因,另一段則接近與腫瘤抑制有關的基因 (GADD45G) 。

  把黑猩猩的基因序列,植入老鼠胚胎後,顯示前一段序列不但會製造硬的陰莖尖刺,也會讓某些動物長出感知頰髭。後一段序列則是像某種煞車一樣,會抑制特定腦部區域的成長,移除其功能之後,似乎就會促使人類演化出比較大的大腦。

  金斯利表示,這個研究計畫的目的,是要以描繪此一原理各個層面的範例,來找出藏在人類演化特徵之下的分子損害。貝耶菈諾補充說,除非我們探究 DNA 表徵之處,不然我們對於它們實際上控制什麼東西(如果有的話),就毫無概念。

  其他的分子生物學家讚賞這份研究,認為其研究方法很聰明,並表示這會為探究之路另闢新徑,特別是對對那些從事人類大腦演化研究的人來說。

  美國威斯康辛大學麥迪遜分校動物遺傳演化專家卡羅爾(Sean Carroll) 表示,這是一種偵探工作,一定要記得的是,在演化的過程中,不但會獲得資訊,也會遺失資訊。

  參與這個研究團隊,最近完成尼安德塔人基因組定序的德國馬克斯蒲朗克演化人類學研究中心主任波伯 (Svante Pääbo) 表示,很多時候非常棒的想法,就後見之明看來簡直就是明顯到了乏味的地步。由於在五百個被刪除的序列中,他們辨識出來的其中兩段正好相當有意思,他確信他們名單上還有的其他幾段序列,也會是很有意思的。目前研究團隊正繼續分析剩下的五百零八個 DNA 序列。

  在美國加州大學聖塔克魯茲分校研究人類基因組分子演化的郝斯勒 (David Haussler) 補充說,我們的祖先喪失陰莖尖刺,讓我們今天獲益良多。他說世界各地有伴侶的人,其實可以感謝這段特定的 DNA 被清掉了。

  

研究出處:Human-specific loss of regulatory DNA and the evolution of human-specific traitsNature

原載於【知識通訊評論月刊一〇二期】2011.04.01

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