老鼠基因和人类有很高相似度,为什么长得和人类差距这么大?

先说一组数据,今天地球上上的人类和黑猩猩基因相似度达到了96%,和老鼠的基因相似度达到了85%,和香蕉的基因相似度竟然达到了50%,是不是觉得很不可思议,人类不仅与哺乳动物基因相似度高,而且与植物的基因相似度都达到了非常高的重合度。

这是为什么呢?我们就来好好分析一下,为什么人类和那么多的生物基因重合度那么高。

基因重合度

我们知道,人类的遗传物质是DNA,而DNA分子是由脱氧核糖核苷酸组成的。

脱氧核糖核苷酸中包括:磷酸,脱氧核糖,碱基,氢键(这些记不住也没关系),我们只需要知道,对遗传信息起到决定作用的是碱基对的排列顺序。

碱基是指:A(腺嘌呤),G(鸟嘌呤),T(胸腺嘧啶),C(胞嘧啶)组成。

碱基对是指碱基两两排列,并且有一定规则:A(腺嘌呤)一定对应着T(胸腺嘧啶);G(鸟嘌呤)一定对应着C(胞嘧啶)。

而人体中,一共有30多亿碱基对,也就是说人体内有30亿对脱氧核糖核酸,我们人体的性状就是由这30多亿碱基对的排列顺序决定的,它们就有点类似于遗传编码一样。

而这30多亿碱基对中,并不是所有的都会在你身上表现出来,有很多碱基对是无用的,在你身上并没有表现出来,比如:鳞片、尾巴等。而其中有用的碱基对排列顺序,可以通过转录、翻译等工序,组成各种各样蛋白质,而人类的形状就是通过蛋白质实现的。

物理学家Riccardo Sabatini曾经做过一个比方:如果把你体内所有的遗传密码打印出来,那么将会占满26.2万纸,而这其中,只有500页独属于你自己,其他人没有。

这个比例,其实就是人与人之间的差异,这也是为什么我们说,你和世界上任何一个人的基因相似度都高达99.9%,哪怕你和他没有血缘关系。

那么,我们为什么和老鼠的基因相似度也那么高呢?

其实这是因为,老鼠和人类一样,遗传信息也是储存在DNA之中,也是通过碱基对的排列顺序来记录的,而且碱基都是由A(腺嘌呤),G(鸟嘌呤),T(胸腺嘧啶),C(胞嘧啶)组成。

大多数情况下,这些碱基对的排列顺序和人类的都相同,只有少部分与人类有差异。

人类和老鼠有85%的基因相似度是因为这些基因执行着类似的功能,比如:呼吸功能,视觉功能,神经系统等等。

还有一些基因功能可能会在老鼠身上表现出来,而在人类身上不表现出来。

比如:某种基因疾病,可能在老鼠身上会发病,但在人类身上终身不发病。还有毛发,在老鼠身上会表现出全身毛发,但人类控制的形状是无体毛。

老鼠与人,为什么有85%的基因相似度?

在1亿多年前,人类和老鼠拥有共同的祖先,由于地球当时的霸主恐龙还没有灭绝,所以人类和老鼠的祖先只能占据较小的生态位,依靠夜行、树栖生活。

在7000万年前,人类祖先逐渐开始与老鼠祖先分家,但此时人类和老鼠的祖先是近亲,基因差异并不大,或许还存在部分生殖交流。

后来随着板块运动造成的地理隔绝,让人类祖先和老鼠祖先的基因差异越来越大,直至成为不同的物种。

尽管人类和老鼠成为了不同的物种,但人类和老鼠的在蛋白质编码基因上存在着许多相似度。美国国家人类基因组研究员认为,在蛋白质编码基因上,人类和老鼠相似度达到了85%,这也说明了两者在远古时拥有共同的祖先。

除了人类和老鼠有共同的祖先外,还有一个重要的原因,那就是并不是所有的碱基对都对应着性状,大多数碱基对是冗余的,它所对应的基因也是无用的,并不执行任何作用。

而有效的基因只占总基因的一小部分,正是这一小部分,决定了我们的长相、肤色、衰老与疾病。

而人类之所以与香蕉也有50%的基因重合度,是因为香蕉也是用DNA作为遗传物质,原理和人类相似,只是具体基因性状与人体不同。

总结

之所以老鼠基因和人类基因的相似度能够达到85%,其实是因为这些物种都是由真核细胞组成的,而真核细胞的遗传物质都是DNA,DNA上的碱基对排列原理都是相同的。

因此,即使物种之间外在的相似度不同,但控制生物最底层的逻辑都是相同的,因此在基因层面上,才具有如此高的相似度。