中新網(wǎng)8月14日電
據(jù)香港文匯報報道，德國的萊比錫普朗克演化人類學(xué)研究所近日宣布與美國一家科技公司合作，重組一種絕跡3萬年的史前人類—尼安德特人的基因序列，試圖填補(bǔ)人類進(jìn)化歷程中幾處空白的片段。
基因難求 尋集費時
據(jù)介紹，生物
的基因需要不斷修補(bǔ)來維系，生命結(jié)束后基因即隨時間分解。因此古生物基因的研究一直處于實驗技術(shù)上的瓶頸，首先是長期的水解及氧化過程會損壞基因，若樣本超過100,000年，基因幾乎無法保存。其次是被現(xiàn)代基因污染的問題，因為古代基因過于微量，只要摻雜一些現(xiàn)代基因就會使研究結(jié)果產(chǎn)生偏差。
研究初期所選用的化石為克羅地亞出土的一具屬于45,000年前的尼安德特人的骸骨，上面遺留的基因應(yīng)該只剩下100多個片段。因此，研究需利用454
Life Sciences新開發(fā)的基因排序技術(shù)454 Machine，可以低成本及有效地重組零碎細(xì)小的基因片段。
尼安德特人有否與現(xiàn)代人類混種，他們是否擁有語言能力，大腦的構(gòu)造如何，膚色如何，以及人口密度等問題已困擾了科學(xué)界百多年。若能成功重組尼安德特人的基因，即使只是當(dāng)中的部分片段，對解開人類史前生活形態(tài)及進(jìn)化歷程都有極大幫助。
現(xiàn)在基因重組的研究還處于早期階段，但已碰到許多棘手的難題，其中最麻煩的不外乎尋集可重組的基因。有研究人員表示，大部分尼安德特人的化石中都不含尼安德特人的基因，但卻沾滿了歷年接觸過這些骸骨的研究員的基因。幸好是次研究計劃主持人之一的施溫提.柏保博士(Dr.
Svante Paabo)研發(fā)出一種新技術(shù)可把近代沾染的基因分離。
尼安德特人非現(xiàn)代人祖先
柏保的研究團(tuán)隊早年曾因比較人類和尼安德特人的粒腺體DNA(mitochondrial
DNA)的研究而聲名大噪，他們從兩者的差異幅度提出有力證據(jù)指尼安德特人并非現(xiàn)代人祖先，兩者屬平衡發(fā)展的人種。研究結(jié)果于1997年發(fā)表在權(quán)威生物學(xué)雜志《Cell》上，是為研究尼安德特人的里程碑。
然而，細(xì)胞中基因遠(yuǎn)較粒腺體DNA難于復(fù)制和解讀，454 Life Sciences的副總裁米高.易洪(Michael
Egholm)向傳媒指出，被分離出的史前基因中，95%屬于細(xì)菌或其他微生物。雖然細(xì)菌的基因序列與人類有明顯分別，容易辨認(rèn)，但經(jīng)過如此七除八扣后，可用的基因?qū)嵲谒酂o幾。而研究員的對策都是“有殺錯，□放過”，把所有史前基因重組后再慢慢辦認(rèn)。這次研究的第一個目標(biāo)為復(fù)原30億個尼妻德特人的基因元，因此他們需要重組多20倍的600億個基因元。
除了基因不足和大量雜質(zhì)引致的工作量大增外，完整性也是研究員要面對的問題。易洪表示從現(xiàn)有的證據(jù)看，研究對象的基因組應(yīng)該沒有遺漏，不過即使后來真的發(fā)現(xiàn)有片段遺失，研究員也可從不同個體中抽取基因，再合組成完整的序列。現(xiàn)時科學(xué)界重組其他已絕種的史前動物的基因時，也是使用類似的方法。
找尋人類特征
長久以來，科學(xué)家都希望透過比較黑猩猩、現(xiàn)代人和尼安德特人三者的基因，從而找出使人類別于其他近親物種的基因�，F(xiàn)今科學(xué)界大致同意人類與黑猩猩的整體基因差異少于2%，而尼安德特人則擁有96%的人類和4%的黑猩猩基因(正因如此，早年曾有學(xué)者提出尼安德特人是介乎現(xiàn)代人與黑猩猩之間的早期智人，亦即進(jìn)化論的其中一個缺環(huán))。把三組如此相似的基因組合作比較，自然能發(fā)現(xiàn)人類的特征何在。
考古學(xué)者一直在激辯現(xiàn)代人的祖先在4萬5千年前離開非洲首次進(jìn)歐洲時，有否與當(dāng)時遍布?xì)W洲的尼安德特人混種。其中一派學(xué)者，如芝加哥大學(xué)的基因?qū)W者布士南(Bruce
Lahn)指出混種對現(xiàn)代人有生存優(yōu)勢。由于尼安德培人當(dāng)時在歐洲已生活了數(shù)萬年，對當(dāng)?shù)氐臍夂蚝筒《径季邆湎喈?dāng)高的適應(yīng)力。
相反，在冰河時期還未完結(jié)便開始移民歐洲的現(xiàn)代人，由于長期生活在熱帶的非洲，若體質(zhì)上沒絲毫改變，實難適應(yīng)寒冷的新環(huán)境。而且，現(xiàn)今的確有證據(jù)顯示現(xiàn)代人在演化過程中曾與其他人種混血，只是暫時未能證實這是否尼安德特人。
無論混種與否，人類與尼安德特人擁有共同的祖先已是毋庸置疑，兩者在大約50萬年前才分流。另外，現(xiàn)代人走出非洲后亦演化出不同的族裔，現(xiàn)存世上較主要的人種為非洲人、亞洲人和印歐人。透過基因研究，有助解釋現(xiàn)代的人種差異是由地理環(huán)境造成，抑或由現(xiàn)代人遷徙過程中與當(dāng)?shù)赝林旆N而成�；旆N說在學(xué)界爭拗多年，對尼安德特人基因的研究有望這個困擾多時的疑團(tuán)，因此許多學(xué)者均對有關(guān)研究感到興奮。
(李澤銘)
