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基因(yin)的密(mi)语：人(ren)类、犬(quan)科(ke)与(yu)猪科(ke)DNA的初(chu)探

想象一(yi)下，我们(men)手(shou)中握着的，不仅(jin)仅是(shi)一份份(fen)报告，而(er)是(shi)生命(ming)最深层的密码，是数百(bai)万年进化的(de)印(yin)记(ji)。今天(tian)，我们将(jiang)聚焦(jiao)于(yu)一(yi)个引(yin)人入胜(sheng)的主题(ti)：人、狗、猪(zhu)这(zhe)三种在地球上扮演(yan)着不同角(jiao)色的(de)生物，它们(men)的DNA究(jiu)竟隐(yin)藏(cang)着(zhe)怎样(yang)的秘密？我(wo)们将(jiang)深入对(dui)比人类(lei)DNA、犬科(ke)动物（以家(jia)犬为例）DNA以及(ji)猪科动物（以(yi)家猪(zhu)为例）DNA，如同(tong)解密(mi)者般(ban)，一(yi)层层剥(bo)开物种间基因(yin)差异的面纱(sha)，去(qu)探索那(na)令(ling)人惊叹的(de)进化(hua)奥秘。

我们得明(ming)白(bai)，DNA（脱(tuo)氧核糖核酸）是(shi)生命的蓝图(tu)，它(ta)包(bao)含了(le)生物体(ti)生长(zhang)、发(fa)育(yu)、繁殖(zhi)和遗(yi)传(chuan)的(de)所有(you)遗传(chuan)信(xin)息(xi)。虽然(ran)我(wo)们常说“物以(yi)类聚，人以群分(fen)”，但从基(ji)因层面(mian)来看，这种“类聚(ju)”的程(cheng)度(du)远(yuan)比(bi)我(wo)们(men)想象的要复杂(za)和(he)有趣(qu)。人类、狗和猪(zhu)，在(zai)分(fen)类学上(shang)，分(fen)别(bie)属于(yu)灵长目、食肉目和偶(ou)蹄目(mu)。

它们(men)各自在漫(man)长的进化(hua)历(li)程中，朝(chao)着(zhe)不(bu)同的方向(xiang)演化(hua)，适应着不(bu)同的生存环境和(he)生(sheng)活(huo)方式。这种演(yan)化(hua)，最(zui)直接(jie)的体(ti)现，便(bian)是它(ta)们(men)DNA序(xu)列(lie)上(shang)的差(cha)异。

人(ren)与(yu)狗(gou)的(de)DNA相比，会有哪(na)些显(xian)著的(de)相似(shi)与不(bu)同呢(ne)？作为哺乳(ru)动(dong)物，人(ren)类和狗(gou)共享着大(da)量的(de)保守(shou)基因。这些(xie)基因负(fu)责(ze)着(zhe)维持基本的(de)生命(ming)活动，比(bi)如细(xi)胞(bao)的呼(hu)吸(xi)、能量(liang)的(de)产生、DNA的复(fu)制与(yu)修复等等(deng)。这意味着(zhe)，在很多最(zui)基(ji)础(chu)的生物学(xue)功能(neng)上，我们和狗(gou)狗(gou)是“同宗同(tong)源”的(de)。

想(xiang)想(xiang)看，我(wo)们都(dou)会经历生(sheng)长发育，都(dou)会有(you)衰老(lao)，都会(hui)生病(bing)，这些共(gong)同的生(sheng)命轨迹，背后都(dou)有着(zhe)相似的基因机(ji)制在支(zhi)撑(cheng)。

正是那些细微的(de)差异，塑造了(le)我们与(yu)狗之间(jian)独特(te)的外(wai)貌、行(xing)为和生(sheng)理特(te)征(zheng)。比如(ru)，嗅觉是狗的(de)核心(xin)能(neng)力，它(ta)们的嗅(xiu)觉(jue)受体(ti)基因(yin)数(shu)量(liang)远超人(ren)类(lei)，这(zhe)使(shi)得(de)它(ta)们能够(gou)感(gan)知(zhi)到(dao)我们(men)无(wu)法(fa)察觉(jue)的微弱气味。而(er)人类在(zai)视觉和认(ren)知能力(li)上则(ze)更为突出，这(zhe)背(bei)后同(tong)样是(shi)特定(ding)基因的优化和(he)演化。

当(dang)我们惊(jing)叹(tan)于狗狗忠诚(cheng)的(de)陪伴，或(huo)是它(ta)们在(zai)搜救(jiu)、导(dao)盲(mang)等领域的卓越(yue)表现(xian)时，其实也是在(zai)赞叹(tan)它们(men)基(ji)因(yin)密(mi)码(ma)所(suo)赋(fu)予的独(du)特才能(neng)。

接着(zhe)，我(wo)们(men)把目(mu)光转向猪。猪，作(zuo)为与人类(lei)关系(xi)同样(yang)密(mi)切(qie)的(de)动物(wu)，在很(hen)多方面(mian)也与我(wo)们有着惊(jing)人(ren)的(de)相似之(zhi)处(chu)。猪被(bei)誉为“行(xing)走的药库(ku)”，它们(men)的许多器(qi)官和(he)生(sheng)理(li)系(xi)统(tong)与人(ren)类高度(du)相(xiang)似，这(zhe)使得(de)猪(zhu)在(zai)医学(xue)研(yan)究(jiu)和器(qi)官移(yi)植(zhi)领(ling)域(yu)扮(ban)演着(zhe)越来(lai)越(yue)重(zhong)要的角(jiao)色(se)。从基因层(ceng)面来(lai)看(kan)，人(ren)与猪(zhu)的DNA也存(cun)在(zai)着许多同源(yuan)基因。

例如，负(fu)责(ze)血液循(xun)环、消化系统、神(shen)经系统等关(guan)键(jian)功能的(de)基因(yin)，在(zai)人与猪身上都(dou)有(you)着相似的编(bian)码。这再(zai)次印证了，生命(ming)在(zai)演化(hua)之初(chu)，共享着许(xu)多基(ji)本的(de)“生存(cun)代码(ma)”。

但是，尽管(guan)相似，差异(yi)依然(ran)存在(zai)，且(qie)这(zhe)些(xie)差(cha)异恰恰构成了(le)猪作(zuo)为一(yi)种独(du)立物种的独(du)特(te)之处(chu)。猪的基因(yin)组，虽然在很多(duo)功能上(shang)与(yu)人类(lei)有重(zhong)叠，但(dan)在一(yi)些(xie)特(te)定的基因(yin)表达(da)、调控(kong)机制(zhi)以及(ji)一(yi)些非编(bian)码(ma)RNA上(shang)，则展现(xian)出(chu)显著的(de)不(bu)同。这(zhe)些差异(yi)可能影(ying)响(xiang)了猪的生长(zhang)速度(du)、繁(fan)殖(zhi)能力(li)、对某些(xie)疾病的(de)易感性，以(yi)及它们独特(te)的(de)社会(hui)行为和生(sheng)活习(xi)性。

比如，猪的(de)消(xiao)化系(xi)统(tong)对(dui)纤(xian)维(wei)素的消化(hua)能力(li)相对较弱，而它们对(dui)某些特(te)定(ding)食物(wu)的(de)偏(pian)好，也可能与它们(men)的(de)基因(yin)编(bian)码(ma)有关(guan)。

当我们(men)把人、狗(gou)、猪这三(san)者放在(zai)一起(qi)进行(xing)DNA对比(bi)时，就(jiu)像是在绘(hui)制一(yi)幅生命(ming)演(yan)化的宏伟图景。我们(men)会发现(xian)，在(zai)整个哺(bu)乳(ru)动物(wu)的大家族中，我们(men)共享着(zhe)一个共同(tong)的(de)祖先(xian)，然(ran)后(hou)根据各自的(de)环境压力和(he)生(sheng)存(cun)需求(qiu)，沿(yan)着(zhe)不(bu)同(tong)的(de)路径(jing)分(fen)支(zhi)演化。狗，可(ke)能在捕(bu)猎(lie)、奔(ben)跑、感知(zhi)等(deng)方面的基因(yin)得(de)到(dao)了(le)强化(hua)；猪(zhu)，可能在适(shi)应不(bu)同食物(wu)、群体生(sheng)活(huo)以及某(mou)些生(sheng)理特性的(de)基因(yin)上发生(sheng)了(le)改变(bian)；而(er)人类，则在认知能力、语言、复(fu)杂社(she)会(hui)结(jie)构等(deng)方面(mian)，拥有了独特的(de)基(ji)因优势(shi)。

这一对比研(yan)究(jiu)，不仅仅是枯燥(zao)的碱(jian)基对序列的比(bi)较，更是对(dui)生命智慧的探(tan)索(suo)。它让我们明(ming)白，每一(yi)个(ge)物种(zhong)，无论大小，无论(lun)我们(men)对(dui)其有着(zhe)怎(zen)样的认知，都(dou)在漫长的(de)进化长(zhang)河(he)中(zhong)，通过基(ji)因(yin)的(de)筛(shai)选(xuan)和突变(bian)，谱(pu)写着(zhe)属于(yu)自己的生(sheng)命史诗。DNA，就(jiu)像一(yi)部(bu)古老的百科全书(shu)，记录(lu)着生命的(de)过去，也(ye)暗示着(zhe)生命的(de)未来。

理(li)解了人(ren)、狗(gou)、猪的DNA差异，我们(men)也就(jiu)更接(jie)近了生命演化的本质，更(geng)深刻(ke)地体会到(dao)了生物多样性(xing)的价值(zhi)。

基(ji)因差(cha)异的(de)解读：进化之链上的(de)关键节点

继续深入(ru)人、狗(gou)、猪(zhu)的(de)DNA对比研究，我们已经(jing)初步认识到它们之(zhi)间在基因(yin)上的(de)相似(shi)性，以(yi)及这些相似性(xing)如何体现(xian)了(le)它(ta)们作为哺(bu)乳动(dong)物的共同(tong)起源(yuan)。现在，我们将聚(ju)焦于(yu)那(na)些(xie)构(gou)成(cheng)它们独特性的(de)基(ji)因差(cha)异(yi)，并尝(chang)试(shi)解读这些差(cha)异在(zai)生(sheng)命(ming)进化(hua)中所扮演的关(guan)键(jian)角色。

从(cong)基因组的大小和结(jie)构来(lai)看，人、狗、猪(zhu)的(de)基(ji)因组大小虽然都(dou)在(zai)一定的范围(wei)内，但具(ju)体的大小(xiao)和基因的(de)数(shu)量(liang)并(bing)非(fei)完全(quan)一(yi)致(zhi)。更(geng)重(zhong)要的是(shi)，基因的(de)排列(lie)方式、染色(se)体的结(jie)构(gou)以及(ji)非编码DNA（曾(ceng)经(jing)被称为(wei)“垃圾DNA”，但现在已知它(ta)们在基因(yin)调(diao)控(kong)中起(qi)着重要(yao)作(zuo)用(yong)）的(de)比例和序(xu)列，都(dou)存(cun)在(zai)显(xian)著差异(yi)。

例如，某些基因(yin)在不同(tong)物(wu)种(zhong)中(zhong)可(ke)能(neng)被复(fu)制、删(shan)除或(huo)重排，这都(dou)会直(zhi)接影(ying)响(xiang)到(dao)基因的功(gong)能(neng)和表达(da)。

以犬科动(dong)物(wu)为(wei)例，它们在嗅觉(jue)感受器基(ji)因上的(de)数(shu)量和(he)多样(yang)性(xing)远(yuan)超人(ren)类，这是它们(men)能够在(zai)野(ye)外环境(jing)中高效(xiao)捕(bu)猎、识别同(tong)类(lei)、感知危(wei)险的重要(yao)基(ji)础(chu)。这些基(ji)因(yin)的变(bian)异(yi)和扩张，是(shi)自然选择(ze)作(zuo)用下(xia)，为了适应(ying)其食(shi)肉(rou)、嗅觉主(zhu)导的(de)生活方式而产生的。反观(guan)人类(lei)，虽然也有嗅觉(jue)感受(shou)器，但数(shu)量(liang)较(jiao)少，且在(zai)视觉(jue)、语言(yan)、精(jing)细操作(zuo)等方(fang)面(mian)的基(ji)因(yin)得(de)到(dao)了(le)更强的(de)选(xuan)择和发展(zhan)，这直接(jie)促使了我(wo)们发展(zhan)出高度(du)复杂的社(she)会、文化(hua)和技术文明(ming)。

当我(wo)们将视角(jiao)转向猪科动物时，我们会(hui)发现(xian)它(ta)们在消化系统和新陈代谢(xie)相关(guan)的(de)基(ji)因上(shang)，可(ke)能(neng)表(biao)现出不(bu)同于犬(quan)科和人(ren)类的演(yan)化路径。猪是杂食(shi)性动(dong)物，它(ta)们的(de)基因(yin)组可能编码了(le)更广(guang)泛的酶类(lei)，以应对(dui)不(bu)同种(zhong)类的食物，并且(qie)在能量储存(cun)和(he)利用(yong)方面，也可(ke)能演化(hua)出了更适合(he)它(ta)们(men)生存环(huan)境的机(ji)制。

猪(zhu)在免(mian)疫系(xi)统基因上(shang)的特(te)点，也(ye)使(shi)其(qi)在某(mou)些疾(ji)病的(de)抵抗(kang)力上(shang)与(yu)人(ren)、狗(gou)有(you)所不(bu)同。这些(xie)差异，正是猪科(ke)动(dong)物能够成(cheng)功(gong)繁(fan)衍、适(shi)应其(qi)特定(ding)生态位(wei)的关键。

更(geng)值(zhi)得注(zhu)意(yi)的是，那(na)些(xie)调(diao)控基(ji)因表(biao)达的(de)时间(jian)和空(kong)间(jian)的(de)信息的基因，即(ji)调控(kong)基因(yin)，在(zai)物种间(jian)的差(cha)异可能比编码(ma)蛋白质的结(jie)构(gou)基因的差异更为显著。想(xiang)想看(kan)，即使(shi)我(wo)们(men)拥有(you)相似的“零(ling)件”（结(jie)构基因(yin)），但如果(guo)“组装(zhuang)指(zhi)令(ling)”（调控(kong)基因(yin)）不同，最终(zhong)“机器”（生(sheng)物体）的(de)功(gong)能也会大相径(jing)庭。

例(li)如(ru)，某个(ge)基因在人类胚(pei)胎发育早期的(de)高表(biao)达(da)，可能促(cu)进(jin)了大脑的快速发育(yu)；而在猪或狗(gou)的相(xiang)似发(fa)育(yu)阶(jie)段，该基因(yin)的表达模式则(ze)可(ke)能完全不同(tong)，从(cong)而导致(zhi)了它(ta)们在(zai)神经(jing)系统(tong)发展(zhan)上的(de)差异。

这种(zhong)对(dui)调控(kong)基因的深入(ru)研究，为我们(men)理解不同(tong)物种(zhong)的(de)形态(tai)发(fa)生、器官分(fen)化(hua)乃至行为(wei)模式提供了重要的(de)线索。例(li)如(ru)，一(yi)些(xie)研(yan)究(jiu)表明，在某(mou)些与(yu)智(zhi)力(li)相关(guan)的基(ji)因区(qu)域(yu)，人(ren)、狗、猪可能(neng)共享(xiang)一(yi)部分(fen)祖(zu)先序(xu)列，但(dan)其中(zhong)关键(jian)的调控元(yuan)件可(ke)能发生了(le)改变(bian)，从(cong)而塑造了各(ge)自在认(ren)知(zhi)能力(li)上的(de)差异。

进化(hua)速(su)率也是一个(ge)重要的考量(liang)因(yin)素。在漫(man)长的进(jin)化(hua)过程中(zhong)，不同(tong)物种的基因组(zu)在不(bu)同区(qu)域(yu)的(de)进化速率是(shi)不(bu)一样的。有(you)些基因区域(yu)可能(neng)相(xiang)对保(bao)守(shou)，变(bian)异较少(shao)，这(zhe)通(tong)常(chang)意(yi)味(wei)着它(ta)们的(de)功(gong)能(neng)至关重(zhong)要，任何(he)大的变(bian)异都(dou)可(ke)能是(shi)有(you)害(hai)的。而另(ling)一些基因区(qu)域，则可(ke)能经历了快速的(de)演化(hua)，以适应(ying)环境的变化(hua)或(huo)获得(de)新(xin)的(de)生存优(you)势。

通过对比人(ren)、狗(gou)、猪(zhu)在不同(tong)基(ji)因区域(yu)的变异(yi)率，我们(men)可(ke)以推(tui)断出(chu)哪些基因在各(ge)自的进化史(shi)上(shang)扮(ban)演(yan)了更(geng)积极(ji)的(de)“创新者(zhe)”角色(se)。

例如，那(na)些(xie)与感官(guan)、运动、繁(fan)殖相(xiang)关的(de)基因，往往(wang)是进(jin)化速(su)率较快的(de)区域，因为(wei)它们(men)直接(jie)关(guan)系(xi)到(dao)个(ge)体的生存(cun)和繁衍(yan)。通过(guo)分析这些区(qu)域(yu)的(de)变异，我们可以(yi)窥(kui)探(tan)到(dao)不同物种为了(le)在自然(ran)界中(zhong)更好地生(sheng)存而付出(chu)的“基(ji)因努力(li)”。

总而言(yan)之，人、狗、猪的DNA对比(bi)研(yan)究，不(bu)仅仅(jin)是关于基(ji)因序列(lie)的(de)排列(lie)组合(he)，更是对(dui)生命进化史(shi)的(de)一次深(shen)度(du)解读(du)。它揭示(shi)了物(wu)种(zhong)之间(jian)共(gong)享的“生命(ming)密码(ma)”如何构筑了它(ta)们共有的根(gen)基(ji)，又是什么样的(de)“基因变(bian)奏(zou)”创(chuang)造了它们各自(zi)的(de)独特旋(xuan)律(lv)。从保(bao)守基(ji)因的相似(shi)性(xing)，到调控(kong)基因(yin)的差异(yi)性(xing)，再(zai)到不同进化(hua)速率(lv)的基(ji)因区(qu)域，每(mei)一个(ge)细节都仿(fang)佛(fu)是(shi)生命(ming)进化(hua)长河(he)中的(de)一个关键(jian)节点(dian)，共同(tong)串联起(qi)了这幅(fu)壮(zhuang)丽(li)的(de)生命画(hua)卷。

这种跨物种的基因对比研究，不(bu)仅能(neng)够加(jia)深我们对自身(shen)物种(zhong)的理解，也(ye)为我(wo)们(men)探(tan)索其(qi)他(ta)物种的奥秘(mi)提供了强大的(de)工具。它(ta)让我们看到，生命的演(yan)化是一个(ge)持续(xu)不断、充满(man)惊喜(xi)的过(guo)程，而DNA，正(zheng)是这个过(guo)程(cheng)最忠(zhong)实的记录者和(he)最核(he)心的(de)驱动(dong)者。通过不断(duan)地(di)探索和(he)解读，我(wo)们将能(neng)更(geng)深刻地理(li)解生命的(de)本(ben)质，以及我们(men)在(zai)宇宙(zhou)生(sheng)命图(tu)谱(pu)中的位(wei)置(zhi)。

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图片来源：每经记者 陈沁星 摄

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