每经编辑｜闵鹿蕾    

当地时间2025-11-02,gfyuweutrbhedguifhkstebtj,童幼坊

基因的(de)密语(yu)：人(ren)类、犬科与猪科(ke)DNA的初(chu)探(tan)

想象一(yi)下，我们手中(zhong)握(wo)着的(de)，不仅(jin)仅是(shi)一(yi)份份报(bao)告(gao)，而是生(sheng)命最深层(ceng)的密(mi)码(ma)，是(shi)数百万年进化的印(yin)记。今天(tian)，我(wo)们将(jiang)聚焦(jiao)于(yu)一个引(yin)人入(ru)胜(sheng)的(de)主题(ti)：人、狗(gou)、猪(zhu)这三种在地球上(shang)扮演(yan)着不同角色的生物(wu)，它们的DNA究(jiu)竟隐(yin)藏着(zhe)怎样(yang)的秘(mi)密(mi)？我们将深入对(dui)比(bi)人类(lei)DNA、犬科(ke)动物（以家(jia)犬(quan)为例）DNA以及(ji)猪科(ke)动(dong)物（以家猪(zhu)为例）DNA，如(ru)同(tong)解(jie)密(mi)者(zhe)般(ban)，一(yi)层层剥(bo)开物(wu)种间(jian)基因(yin)差异的(de)面(mian)纱，去(qu)探索那令(ling)人(ren)惊叹的(de)进(jin)化奥秘(mi)。

我们得明(ming)白，DNA（脱氧核(he)糖核酸）是(shi)生命的(de)蓝图，它包(bao)含(han)了(le)生物体(ti)生长、发(fa)育、繁殖(zhi)和遗(yi)传的所有(you)遗(yi)传信(xin)息(xi)。虽然(ran)我们(men)常(chang)说“物以类聚，人(ren)以群分(fen)”，但从基因层面(mian)来(lai)看，这种“类聚(ju)”的程(cheng)度(du)远比我(wo)们想(xiang)象(xiang)的(de)要(yao)复杂(za)和(he)有趣。人类、狗和猪，在分类学上，分(fen)别属于(yu)灵长目、食肉目(mu)和偶(ou)蹄目(mu)。

它们(men)各自在漫(man)长的(de)进(jin)化历程中，朝着不(bu)同的(de)方向(xiang)演(yan)化(hua)，适(shi)应着不(bu)同的生(sheng)存环(huan)境(jing)和生活方(fang)式(shi)。这(zhe)种演(yan)化，最直接(jie)的体(ti)现，便是它(ta)们(men)DNA序(xu)列上的差(cha)异。

人(ren)与狗的(de)DNA相(xiang)比，会(hui)有哪(na)些显(xian)著的相似(shi)与不(bu)同呢？作(zuo)为哺乳(ru)动物，人类和狗(gou)共享着大(da)量的(de)保(bao)守基因(yin)。这些(xie)基因(yin)负(fu)责着维(wei)持基(ji)本的生命(ming)活动，比如(ru)细(xi)胞(bao)的(de)呼(hu)吸、能量的(de)产生(sheng)、DNA的复(fu)制与(yu)修(xiu)复等等。这(zhe)意(yi)味着，在很多(duo)最(zui)基础(chu)的生物学(xue)功能(neng)上，我们(men)和狗狗是“同(tong)宗(zong)同源”的。

想想看，我(wo)们(men)都(dou)会(hui)经历生(sheng)长发育，都(dou)会有衰老(lao)，都会生病(bing)，这些共同(tong)的生(sheng)命轨(gui)迹，背(bei)后都(dou)有着(zhe)相似(shi)的基因机(ji)制在(zai)支撑(cheng)。

正(zheng)是那(na)些细微(wei)的差异，塑(su)造了(le)我们与(yu)狗(gou)之间(jian)独特的(de)外貌、行(xing)为和(he)生理(li)特(te)征(zheng)。比如，嗅(xiu)觉是狗(gou)的核心能(neng)力(li)，它(ta)们的嗅(xiu)觉受体(ti)基因数量(liang)远(yuan)超(chao)人类(lei)，这(zhe)使得它(ta)们能够感(gan)知到(dao)我们无(wu)法(fa)察觉(jue)的微弱气(qi)味。而(er)人类在视觉和(he)认(ren)知(zhi)能(neng)力上则(ze)更为突(tu)出(chu)，这(zhe)背(bei)后同样是(shi)特定(ding)基(ji)因的优化和(he)演化。

当(dang)我们惊(jing)叹(tan)于狗狗(gou)忠诚(cheng)的陪伴，或(huo)是它(ta)们在(zai)搜(sou)救、导盲(mang)等领域(yu)的(de)卓越(yue)表现(xian)时(shi)，其实也(ye)是在赞(zan)叹它们(men)基因(yin)密(mi)码所赋(fu)予的独特才(cai)能(neng)。

接着(zhe)，我们(men)把目(mu)光转(zhuan)向(xiang)猪(zhu)。猪，作(zuo)为与人类(lei)关(guan)系(xi)同样密切(qie)的(de)动(dong)物，在(zai)很多方(fang)面(mian)也与我(wo)们(men)有着(zhe)惊人(ren)的(de)相似之(zhi)处。猪被(bei)誉为“行走的(de)药(yao)库”，它们(men)的许(xu)多器(qi)官和(he)生理系(xi)统与人(ren)类高(gao)度相似，这使得猪在(zai)医学(xue)研(yan)究和(he)器(qi)官(guan)移植领域(yu)扮演着(zhe)越来越(yue)重(zhong)要的(de)角色(se)。从(cong)基因层面来(lai)看，人与猪的DNA也(ye)存在着(zhe)许(xu)多同(tong)源基因。

例(li)如，负责血(xue)液循环、消化系(xi)统、神(shen)经系(xi)统等关键(jian)功能的基(ji)因，在(zai)人与猪身上都(dou)有着相(xiang)似(shi)的编码。这(zhe)再次(ci)印证了，生命在演(yan)化(hua)之初(chu)，共享(xiang)着(zhe)许(xu)多(duo)基本的(de)“生存(cun)代码”。

但(dan)是(shi)，尽管(guan)相似，差(cha)异(yi)依(yi)然(ran)存(cun)在，且这些差(cha)异恰(qia)恰构(gou)成了(le)猪作(zuo)为一种独(du)立物种(zhong)的(de)独特之处。猪的基因(yin)组，虽然在(zai)很多(duo)功能(neng)上与(yu)人(ren)类(lei)有重叠，但(dan)在一(yi)些特(te)定(ding)的(de)基因(yin)表(biao)达、调(diao)控(kong)机制以及(ji)一些非编(bian)码RNA上，则(ze)展现(xian)出(chu)显(xian)著的不(bu)同。这(zhe)些差异可能影(ying)响了猪的生长(zhang)速(su)度、繁殖能力(li)、对某(mou)些(xie)疾(ji)病(bing)的(de)易感(gan)性，以及它(ta)们(men)独(du)特(te)的(de)社会(hui)行为(wei)和生活习(xi)性(xing)。

比如，猪(zhu)的消(xiao)化系统(tong)对(dui)纤(xian)维(wei)素的消(xiao)化能力(li)相对(dui)较(jiao)弱，而它(ta)们对(dui)某(mou)些特定(ding)食物的(de)偏(pian)好，也(ye)可能与(yu)它们的(de)基因(yin)编(bian)码(ma)有(you)关。

当我(wo)们把(ba)人、狗(gou)、猪这三者(zhe)放在(zai)一(yi)起(qi)进行DNA对比(bi)时(shi)，就(jiu)像是在(zai)绘制一(yi)幅生命演(yan)化的宏(hong)伟图(tu)景。我们(men)会发现，在(zai)整个哺(bu)乳动物的大(da)家族中，我(wo)们共享着一个(ge)共同(tong)的祖先，然后根(gen)据各(ge)自的(de)环境压力(li)和生(sheng)存需求(qiu)，沿(yan)着不同的路径分支(zhi)演(yan)化。狗，可能在(zai)捕猎、奔跑(pao)、感知(zhi)等方面(mian)的(de)基因(yin)得到了强化；猪(zhu)，可能(neng)在(zai)适(shi)应不同食物(wu)、群体(ti)生(sheng)活以(yi)及某些生理特性(xing)的基因(yin)上发(fa)生了改变；而人(ren)类(lei)，则(ze)在认(ren)知能力(li)、语(yu)言(yan)、复(fu)杂社(she)会结构等(deng)方面(mian)，拥有了独(du)特的基(ji)因(yin)优势(shi)。

这一(yi)对比(bi)研究，不仅(jin)仅(jin)是(shi)枯(ku)燥的碱基对(dui)序列(lie)的(de)比(bi)较(jiao)，更(geng)是对(dui)生命(ming)智慧(hui)的(de)探(tan)索(suo)。它让我们明(ming)白，每一(yi)个(ge)物(wu)种(zhong)，无论(lun)大(da)小(xiao)，无(wu)论(lun)我们(men)对其(qi)有着(zhe)怎(zen)样(yang)的(de)认知，都(dou)在漫长的进化长(zhang)河中(zhong)，通(tong)过基(ji)因的筛(shai)选和突变，谱写着(zhe)属于(yu)自己(ji)的(de)生命史(shi)诗。DNA，就像(xiang)一(yi)部古(gu)老(lao)的百科全书，记录着(zhe)生(sheng)命的(de)过(guo)去，也暗示着生命的未来。

理(li)解了人(ren)、狗、猪的(de)DNA差异(yi)，我们也就(jiu)更接近了生命(ming)演(yan)化(hua)的本质，更(geng)深刻地体(ti)会(hui)到了生(sheng)物多(duo)样性(xing)的价值。

基(ji)因差异的(de)解读：进化(hua)之链上的关键(jian)节(jie)点

继续深入(ru)人、狗、猪(zhu)的(de)DNA对比(bi)研究(jiu)，我(wo)们已经(jing)初(chu)步认识到(dao)它(ta)们之(zhi)间(jian)在基因(yin)上的相(xiang)似(shi)性，以(yi)及(ji)这些相似性(xing)如何体现了它(ta)们(men)作(zuo)为(wei)哺(bu)乳动(dong)物(wu)的共同(tong)起源。现在(zai)，我们将聚(ju)焦于(yu)那些(xie)构成(cheng)它们独(du)特(te)性的基因(yin)差(cha)异，并尝(chang)试解读这些差(cha)异在生(sheng)命进化(hua)中所扮演的关(guan)键角色。

从基因(yin)组的大(da)小和结(jie)构来(lai)看(kan)，人(ren)、狗、猪(zhu)的(de)基因(yin)组大小(xiao)虽然都在(zai)一定的范围(wei)内，但具(ju)体的大(da)小(xiao)和基因的数量并非(fei)完全一致(zhi)。更重要的是，基因的排列方式、染色(se)体的结构以(yi)及(ji)非(fei)编码(ma)DNA（曾(ceng)经被(bei)称为“垃圾DNA”，但现(xian)在已知(zhi)它(ta)们(men)在基因(yin)调控中(zhong)起(qi)着重(zhong)要作(zuo)用）的(de)比例和序列，都(dou)存(cun)在显著差(cha)异(yi)。

例(li)如(ru)，某些基因(yin)在不同物种中(zhong)可能(neng)被(bei)复(fu)制(zhi)、删(shan)除或重排，这都会(hui)直接影(ying)响(xiang)到(dao)基因的功能和(he)表达(da)。

以犬科动(dong)物为例，它(ta)们(men)在(zai)嗅觉感(gan)受(shou)器基(ji)因上的数(shu)量(liang)和(he)多样性(xing)远(yuan)超(chao)人(ren)类(lei)，这是(shi)它(ta)们(men)能够在(zai)野外(wai)环境(jing)中高(gao)效捕猎、识(shi)别同类(lei)、感知(zhi)危(wei)险的重要(yao)基础(chu)。这些基(ji)因(yin)的变(bian)异和扩张，是自(zi)然选(xuan)择作用下(xia)，为(wei)了适应(ying)其食(shi)肉(rou)、嗅(xiu)觉主(zhu)导的(de)生(sheng)活方(fang)式而产(chan)生的。反(fan)观人类(lei)，虽然(ran)也(ye)有(you)嗅觉(jue)感受器，但数量(liang)较少，且在(zai)视觉、语言、精(jing)细操作(zuo)等方面(mian)的(de)基因得(de)到(dao)了更强的(de)选择和发展，这直接(jie)促使了我(wo)们发(fa)展出(chu)高度(du)复杂的社(she)会、文(wen)化和(he)技术(shu)文明。

当我(wo)们(men)将视(shi)角(jiao)转向(xiang)猪科(ke)动物(wu)时，我(wo)们(men)会发现它们在消化系(xi)统和新陈代谢(xie)相关的基(ji)因(yin)上(shang)，可能(neng)表(biao)现出不同于犬科(ke)和人(ren)类的演化路径(jing)。猪(zhu)是杂食(shi)性动(dong)物，它(ta)们的基因(yin)组可(ke)能编码了更广泛(fan)的酶类(lei)，以应对(dui)不同种类的食(shi)物(wu)，并且(qie)在能(neng)量储存(cun)和利(li)用(yong)方面，也可(ke)能演化出了更(geng)适合它(ta)们(men)生(sheng)存(cun)环(huan)境的机(ji)制(zhi)。

猪在免(mian)疫系(xi)统基(ji)因上(shang)的特(te)点，也使(shi)其(qi)在某些(xie)疾病的抵抗力上与(yu)人(ren)、狗有所不(bu)同。这些差异(yi)，正(zheng)是猪(zhu)科(ke)动(dong)物能够成(cheng)功(gong)繁(fan)衍、适(shi)应(ying)其(qi)特(te)定生态位(wei)的关(guan)键(jian)。

更值(zhi)得(de)注意的(de)是，那些调控(kong)基(ji)因表达的(de)时间和空(kong)间的信息的基(ji)因，即(ji)调(diao)控基因(yin)，在物种间(jian)的差(cha)异可(ke)能(neng)比编码(ma)蛋(dan)白(bai)质的(de)结构(gou)基因(yin)的差异更(geng)为显著(zhu)。想(xiang)想看(kan)，即使(shi)我(wo)们拥有(you)相似(shi)的(de)“零(ling)件”（结(jie)构基因），但如果(guo)“组装指(zhi)令(ling)”（调(diao)控(kong)基因）不(bu)同，最终(zhong)“机器(qi)”（生物(wu)体）的(de)功能(neng)也会(hui)大(da)相径庭。

例如，某个(ge)基因(yin)在(zai)人(ren)类胚(pei)胎(tai)发育早期的(de)高表(biao)达，可能促(cu)进了大脑的(de)快(kuai)速发(fa)育(yu)；而(er)在猪(zhu)或狗的(de)相似发育阶(jie)段，该基因(yin)的(de)表达模(mo)式则(ze)可能完(wan)全不同(tong)，从而导致(zhi)了它(ta)们在(zai)神经(jing)系(xi)统(tong)发展(zhan)上(shang)的差异(yi)。

这种(zhong)对(dui)调控基因的(de)深入(ru)研(yan)究，为我们理解不(bu)同物(wu)种(zhong)的(de)形态(tai)发生、器(qi)官(guan)分化(hua)乃至行为(wei)模(mo)式(shi)提供(gong)了重(zhong)要的(de)线索。例(li)如，一(yi)些(xie)研究(jiu)表明，在某(mou)些与(yu)智力(li)相关(guan)的基(ji)因区域，人(ren)、狗、猪可能共享(xiang)一部分(fen)祖先(xian)序(xu)列，但(dan)其(qi)中关键(jian)的调(diao)控(kong)元件可(ke)能(neng)发(fa)生(sheng)了改变，从而(er)塑造了各(ge)自在(zai)认(ren)知(zhi)能力(li)上的差异。

进化(hua)速(su)率(lv)也是(shi)一(yi)个(ge)重要(yao)的考(kao)量因(yin)素。在漫(man)长的进(jin)化过(guo)程中，不同(tong)物种(zhong)的基因组在不(bu)同区(qu)域的(de)进化(hua)速(su)率是不一样的。有些(xie)基因(yin)区域(yu)可(ke)能相(xiang)对保(bao)守(shou)，变异(yi)较(jiao)少，这通(tong)常意味着它们的功能(neng)至(zhi)关重要，任何(he)大的变(bian)异(yi)都可(ke)能(neng)是有害的。而(er)另一(yi)些基(ji)因(yin)区(qu)域，则可(ke)能(neng)经历(li)了快速的(de)演(yan)化(hua)，以适应环(huan)境的变化或获(huo)得(de)新的生存优(you)势(shi)。

通(tong)过对比人(ren)、狗、猪(zhu)在不(bu)同基(ji)因区(qu)域(yu)的变(bian)异(yi)率(lv)，我(wo)们可(ke)以推断出(chu)哪些(xie)基因在各(ge)自的进(jin)化史(shi)上(shang)扮演了更积极(ji)的“创(chuang)新者(zhe)”角色(se)。

例如(ru)，那些与感(gan)官、运动、繁(fan)殖相(xiang)关(guan)的(de)基因(yin)，往往(wang)是(shi)进(jin)化速率较快的(de)区(qu)域(yu)，因为(wei)它们(men)直(zhi)接(jie)关系(xi)到个体的(de)生(sheng)存(cun)和繁衍。通(tong)过分(fen)析(xi)这些(xie)区域的(de)变(bian)异(yi)，我(wo)们(men)可以窥探(tan)到不(bu)同物(wu)种(zhong)为了在自然(ran)界中更好地生(sheng)存而(er)付出的“基(ji)因努力(li)”。

总而(er)言(yan)之，人(ren)、狗、猪(zhu)的DNA对(dui)比(bi)研(yan)究，不仅仅(jin)是关于(yu)基(ji)因序(xu)列的(de)排(pai)列组合(he)，更是(shi)对(dui)生命进(jin)化史(shi)的一(yi)次深(shen)度解(jie)读。它(ta)揭示(shi)了物(wu)种(zhong)之(zhi)间(jian)共(gong)享的(de)“生命(ming)密(mi)码”如何构筑了它(ta)们共(gong)有的根基(ji)，又是什么样的(de)“基因变奏”创造(zao)了它们(men)各自的(de)独(du)特(te)旋律(lv)。从保守基(ji)因的相(xiang)似(shi)性，到(dao)调(diao)控(kong)基因(yin)的差异性，再(zai)到(dao)不(bu)同(tong)进(jin)化(hua)速率的基(ji)因(yin)区(qu)域，每(mei)一个(ge)细节都仿佛是(shi)生(sheng)命进(jin)化(hua)长河中(zhong)的(de)一个(ge)关键节点，共同串联(lian)起了这幅壮丽(li)的(de)生(sheng)命(ming)画(hua)卷。

这种跨(kua)物种(zhong)的基(ji)因对比研(yan)究，不(bu)仅(jin)能(neng)够加(jia)深我(wo)们对自身(shen)物种的(de)理(li)解(jie)，也(ye)为(wei)我(wo)们(men)探(tan)索其(qi)他物种的奥(ao)秘(mi)提供了(le)强大的(de)工具(ju)。它(ta)让我们(men)看到，生命的演(yan)化是一(yi)个持续不断、充满(man)惊喜(xi)的过程(cheng)，而DNA，正是这(zhe)个(ge)过程(cheng)最忠实的记录(lu)者(zhe)和(he)最核心(xin)的驱动(dong)者(zhe)。通过不断(duan)地(di)探索和解读，我(wo)们将(jiang)能(neng)更深(shen)刻(ke)地理解生命的(de)本质，以及我们在宇(yu)宙生(sheng)命图(tu)谱中(zhong)的(de)位(wei)置(zhi)。

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图片来源：每经记者 陈水树 摄

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