科学家发现动物也有人类基因，这是为什么呢？

2020-01-27 18:35:41 佚名

优思备忘录

在达尔文提出进化论前的数千年时间里，人类一直认为自己是万物之灵，是天生就凌驾于其他物种之上的“统治者，这种实则虚假的优越感从太古时期开始便一直持续，在带给人类自信的同时也为后来的反对进化论埋下了伏笔。

进化论和进化理论出现之前社会上是创造论的天下，认为上帝设计创造了所有物种，而这些物种包括人类自己都是生来如此且永恒不变。但并不是所有人都相信这种说法，法国生物学家拉马克在1809年系统的阐述了自己的生物演化理论，认为用进废退和获得性遗传是生物产生变异的原因和适应环境的过程，可惜他找不到支撑自己理论的证据。

1859年英国科学家达尔文在总结自己过去数年以来的自然研究成果后发表了自己对于物种形成的看法，《物种起源》就这么诞生了。

尽管在当时的社会环境下达尔文和他的进化论招骂无数，但科学界对进化论还是持客观公正态度的，并没有急着反对而是在确定其大方向正确后再对其进行修补，达尔文的化石证据和后来分子生物学层面上的证据一起成为了现代进化论，自此开始“地球生物拥有共同祖先”这一理论被正式确定。

结合现代生物学和地球演化模型，如今的我们已经可以大致复原38亿年前海底生命的进化之路，简单且单一的单细胞生物为了更好的活下去进化为了多细胞生物，而生物发展到一定程度后就开始在不同环境的影响下产生不同的变化。

生物的分化尽管让它们的外表产生了巨大变化，但它们的基因仍有很大一部分是完全相同的，这种相同就是共同祖先的最好证据，人类的30多亿碱基对中只有极小一部分完全属于自己，而就是这极小一部分使得每个人的外貌都不一样。

人类之间的基因相似度为99.9%，但放到30多亿的碱基对上也还是有一部分完全不同，因此人类和其他物种基因相似度60%甚至90%都不用太吃惊，毕竟人和人在99.9%相似度情况下都能如此不同，其他物种90%的相似度却和人类差别如此之大就不奇怪了。

黑猩猩的和人类之间的基因相似性在98.6%到99%，此外基因还告诉我们人类的祖先和黑猩猩的祖先是在500到600万年前分道扬镳成为不同物种的。

有趣的是非洲刚果河两岸的黑猩猩的其中一支在130万年前变成了“天生中分发型”的倭黑猩猩，这个变种和黑猩猩之间的基因相似度为99.6%，科学家普遍认为是黑猩猩的不善于游泳导致了与对岸同族产生地理隔绝，最终分化成了不同物种。

基因作为DNA中具有遗传效应的片段，那怕排列顺序只有一个不同也足以让生物产生巨大变化，地球物种之间相似度如此之高只是说明大家“本身同根生”

宇宙探索未解之迷

我们先了解一下人类与其他生物基因相似度。

人和人之间的基因相似度达到了99.9%
人类与黑猩猩的基因相似度达到了96%
人类和老鼠的基因相似度达到了85%
人类和香蕉的基因相似度达到了50%

从以上可以看出，人类与许多生物的基因都有大量重合，这是为什么呢？

为什么生物之间基因重合度这么高？

生物之间之所以基因重合度高，是因为几乎所有的生物，都源自于一个共同的母亲：LUCA。

在几十亿年前，地球刚诞生生命时，生命的特征还比较简单，甚至连细胞膜都没有，在后来逐渐演化中，单细胞生命才第一次拥有了细胞膜。

当时，地球上的生命全部都是单细胞，这些单细胞在演化时，只能通过演化的更大、更小、更快、更隐身等方式生存。直到有一天，一个单细胞生命吞食了另一个单细胞生命革兰氏阴性菌，革兰氏阴性菌被吞食后，并没有像往常一样被宿主消化掉，而是与宿主细胞形成了共生关系，革兰氏阴性菌可以为宿主细胞提供能量，而宿主细胞要为革兰氏阴性菌提供能量，其中革兰氏阴性菌被吞食之后，就演化成为了宿主细胞的一个细胞器——线粒体。

科学家研究认为，这次吞噬事件，大概发生在17亿年前，而且历史上只发生过一次。

之后，这个单细胞生命不断繁衍，并将线粒体也遗传给自己的后代，由于拥有线粒体的细胞在生殖竞争中更有竞争力，因此该生物不断发展壮大，并在演化过程中，逐渐演化出了多细胞生命，以及各种复杂生命。在今天，几乎所有的真核生命都是由这个单细胞生命演化而来，而我们人类以及各种动物、植物几乎都是真核生物。

也就是说，全世界所有多细胞生命的共同祖先，就是这只吞食了革兰氏阴性菌的单细胞。所以我们的基因才如此的相似。

植物为什么有人类的基因？

虽然我们经常提基因，但其实你可能并不了解基因，为了让你更方便的了解基因的构成，我先带你了解一下基因的构成。

我们知道，人体大多数细胞是由细胞核、细胞质、细胞器以及细胞膜构成。

而细胞核中，又隐藏着23对染色体，由于染色体是双螺旋结构，不方便观察，所以我把染色体捋直，捋直之后就可以看到染色体上有许多碱基。

碱基一共有四种，分别是：A、T、C、G，其中A一定对应着T，C一定对应着G。我们可以把缕直之后的染色体看成一个拉链，拉链两端的齿粒就是碱基。

如果一侧拉链的齿粒排列方式是：AGCCCCT，那么另一侧的排列方式一定是：TCGGGGA。

两侧的碱基由中间的氢键相连接，这就是碱基对。

碱基对并不是基因，但基因是由碱基对构成的。

我们知道，一条染色体上有许多碱基对，但碱基对的有序排列才能构成基因，这相当于密码，比如说你家的密码是：1234，但在染色体上，密码是碱基对的排列方式，比如：TTTT对应着一个基因。但这个基因可能是无用的基因，我们知道，并不是所有的基因都会表现出形状，比如：人类可能携带着鳞片基因，但却没有表现出来，而其他生物却表现出了这个形状。

还有一些基因，属于支持生命活动的基础基因，比如：能演化出性别的基因，能分化出毛发的基因，能发出声音的基因等等。

这些就造成了拥有人类和其他生物基因会产生大量重合。

总结

地球生物之所以基因如此相似，是因为地球上所有的真核生物有一个共同的祖先。

再加上几乎所有的生物都是由DNA作为遗传物质，基因的排列方式和构成方式都相同，而且，构成生命的基本框架几乎每个生物都相似，所以动物才有大量和人类一样的基因。

正是因为动物身上也拥有和人类一样的基因，所以我们才可以用动物做一些实验，而不用直接在人体身上做实验，让科学实验得以大规模地展开。

钟铭聊科学

我们都知道，人类有30亿对碱基对，就是这数量庞大的碱基对造就了我们，但是可能很多人都不知道，在这30亿对碱基对中，只有非常非常小的一部分是专属于你的，剩下的基本就是非常普遍的一些普通基因了，这么说吧，如果你的所有遗传密码变成一本书的话大概是2632万页，其中让你成为你的那部分大概是500页。

再打个比方，从全世界70亿人里随便拎出一个来，你和他（她）的基因相似度都高达99.99%！

其实并不只是人类之间基因相似度极高，地球上很多的生物甚至植物，基因和我们的相似度也是极高的，图腾给大家列个表，给大家一个直观的认识：

人和黑猩猩

研究表明，黑猩猩和人的基因相似度高达96%，所以，我们也可以说，非人类生物中，黑猩猩是和我们血缘上最为亲近的。

人和猫

猫是一种受到人们广泛喜爱的动物，但是我相信很少人知道，猫和人的基因相似度高达90%。

人和老鼠

人和老鼠的基因相似度高达85%，有科学家认为在8000万年前，老鼠和人类拥有共同的祖先。

人和牛

憨厚老实的牛和人类相似度有多少呢》据《科学》杂志发表的一份报告称，人和牛的基因相似度达到了80%。

人和鸡

鸡作为禽类，外观和人类相去甚远，但是根据研究，人和鸡的基因相似度仍然有60%。

人和果蝇

果蝇作为昆虫，和人类感觉是八杆子都打不着关系，但是根据研究，果蝇和人类的基因相似度竟然比鸡还高，达到了61%。

人和香蕉

最让人大跌眼镜的来了，香蕉是我们常吃的水果，但是很少人知道，它和人类的基因相似度高达60%！

为什么我们会和这些动物甚至植物的相似度这么高呢？难道我们共同的祖先是一个又是动物又是植物的怪物？

其实，是这样的，所有的生物细胞中，有一种叫做细胞色素C的氨基酸，而人和这些生物间细胞色素C的氨基酸差异很小，所以相似度就高，这并不意味着我们和相似度高的动物或者植物有遗传上的联系。

所以大家该吃牛肉鸡肉就甩开膀子吃，水果蔬菜也别客气，如果觉得自己在吃自己的兄弟姐妹就大可不必了。

我，图腾，你，关注。

图腾观天下

如今地球上的猩猩与人类基因相似度高达98%，即使是老鼠与人类基因相似度也达到了80%，不可思议？这很正常，人类与老鼠都是哺乳类物种，而人类与猩猩更加“亲近”。不要说动物了，即使是有些植物，比如香蕉，与人类基因相似度也能达到50%！上哪说理去？

在自然界所有物种中，与人类血缘关系最近的动物就是黑猩猩了，黑猩猩与人类都属于灵长类动物，他们之间的基因相似度高达98%。我们经常拿小白鼠做实验，那你知道小白鼠与人类的基因相似度有多高吗？

人类与小白鼠之间的基因相似度高达92%。我们经常吃的香蕉，它与人类的基因相似度高达50%以上。酵母菌与人类的基因相似度有26%。在地球上，人类的祖先不是人类，猴子的祖先也不是猴子，鸟儿的祖先不是鸟儿，青蛙的祖先不是青蛙，鱼的祖先也不是鱼等等是一个事实，所有这些动物能出现在现今的地球生态系统之中，都源于一个被称为生物进化的过程。而达尔文的自然选择进化论，则是解释这些事实何以发生的一个科学理论。

水木99999

“本是同根生”—— 曹植

曹植的这句诗，可以作为这个问题的简要回答。

图示：美国基因测序公司23andme的宣传画。

这上面说，人类与不同生命形式间的基因相似性达到多少百分比。

从左至右分别是：

1、蒲公英（泛指植物 18%）

2、酵母菌(代表单细胞的真核生物 26%）

3、果蝇（代表昆虫 44%）

4、老鼠（代表哺乳动物 92%）

5、黑猩猩（可作为灵长类的代表 98%）

为什么这些生命形式和人拥有如此多的相似？

按照达尔文的自然选择进化论的核心观念，是因为人和其它动物拥有共同祖先，有共同的祖先就会拥有一些（注意是一些不是全部）共同的遗产，这些遗产体现在各个方面，当然也包括基因，毕竟基因才是构造人类和其它动物身体的蓝图，我们和它们都从共同祖先那里继承了如何构造自己身体的一份蓝图，然后在这份蓝图的基础上，修修改改增增减减，最终制造出适合自己生存环境所需的身体。

图示：人类基因组计划

但不是所有基因都可以随意修改，也不是所有基因都可以减去不要，因此人类和别的动物拥有一些相似甚至几乎相同的基因，也就不那么让人感到惊讶。或者，换句话说，只要掌握一些前置的知识，就可以推理出来人类和其它动物必然拥有一些相似甚至相同的基因。

但要想知道原因和证据，则需要有耐心多做下功课和了解。

比较解剖学证据：“人之所以异于禽兽者几希” —— 离娄下·第十九章

我国先贤孟子很早就发出了这个著名的感叹。虽然，孟子是从道德从人性的角度出发，而不是从解剖学的角度出发，但奇妙地是两者殊途同归。

生物学&医学越是研究人体，就越是发现人和生命世界之间的统一性。

从宏观的解剖学、组织学、胚胎发育学，到微观的细胞学以及超微观的基因和蛋白质分子层次上，都可以发现人类和其它动物乃至整个生命世界都联系在一起，我们是地球生命系统的杰作，是当之无愧的大地之子。而整个地球生命系统，越是往微观的方向走，就越是统一，是因为生命系统本身同出一源，现存的所有生命形式，都是同门师兄弟，都继承了共同祖先的许多遗产，在此基础上修修改改增增减减，最终形成了这“万类霜天竞自由”生机勃勃的大千世界。

让我们看看比较解剖学吧：人和动物

图示：西方历史上有段悄悄解剖死人尸体的黑暗历史，但这些研究是医学进步的必须

早在古罗马时代，西方有个医生叫克劳迪亚斯-盖伦（Claudius Galenus），在宗教不允许解剖人的禁令之下，他别出蹊径，通过解剖他认为与人很相似的动物——各种猩猩，来间接研究人类身体的奥秘。由此写成的解剖学一书在西方流传了上千年的时间，直到宗教禁令开始慢慢放松，新一代的人类解剖学家迅速崛起，突破了盖伦的成就。毕竟人和猩猩虽然相似但毕竟不同。但盖伦的这种做法，算是在无意中开启了人类和其他动物的比较解剖学研究。

在解剖学慢慢解禁的岁月里，西方的医生们都不仅仅解剖人体，他们还解剖动物。直到现在，医学生在学习的过程中，也不仅仅解剖人体。一来没有那么多供解剖的人体，二来解剖别的动物也是练手。

研究的结果也浅显易懂，那就是人类和许多动物的确有太多相似之处，比如都有心肝脾肺肾，而且造型和功能也基本相似，心脏都用来泵血，肾脏都用来过滤血液排除毒素。除了这些脏器外，在看似差异很大的骨骼系统上，比较解剖学家也发现，人体和其它哺乳动物在结构上其实高度相似，只是在细节上做了一些变型微调。

图示：人的上肢和三种差异极大哺乳动物的前肢的对比，分别是猫、鲸和蝙蝠。

基因看不见摸不着，但如上肢和手这样的东西则直观可见。

人的手是值得我们骄傲和珍惜的一个伟大创造，它拥有无以伦比地灵活性，是人之为人的关键，没有这双灵巧的手，我们还能成为一种智慧生物吗？或许还能，比如海豚据说就很聪明，可是没有灵巧的手恐怕就没法发展出技术文明来，而我们正是靠发明创造才一步一步实现了屌丝逆袭之路，从一种普通的灵长类哺乳动物，变成了地球霸主，只不过地球没有给我们准备白富美和高富帅供我们迎娶。

但如果仔细对比人手解剖学结构，与其它哺乳动物上肢的解剖学结构，就能发现一件事，人手的基本结构形式头与许多哺乳动物的上肢差不多是一样的，而形成这些结构的骨头也颇有相似之处，可以看成是不同的动物，在形成上肢时经历了不同的变形过程，最终得到了表面上看起来差异极大的成品。当然也有些动物发生了特化，比如马牛羊等等，它们的四肢发展成了独特的蹄，但如果观察它们的胚胎时期，依然能找到相应的形状和结构。结构上的相似性一目了然，只是各有不同程度的变形，比如变长变短，变粗变细的差别，当然还有骨骼相互连接的角度也发生了变化。

如果我们进一步扩大比较的范围，将非哺乳动物也纳入其中，比如乌龟、青蛙和鸟儿。

图示：人类上肢和其它动物前肢或翅膀的比较解剖学研究

上述两张图片中用同样的颜色表示继承自共同祖先的骨头，以及各个大类动物的不同之处。仔细看，青蛙和鸟儿缺乏黄色部分的骨头，这部分骨头对于人类来说是用来形成手腕所用的，手腕赋予我们的手极大的灵活性，因为在我们的语言中甚至用“这个人很有手腕”来代表这个人阴险奸诈。而青蛙和鸟儿可以说是没有手腕的动物。

什么是基因

图示：如何折一个纸飞机

按照上图中的指令，你就能折出一个特定的纸飞机，这套指令可以被称为纸飞机指令。如果一万个人学会了这个方法，那么就相当于纸飞机基因有了一万份复制品。但这些人记性不是100%的精确，因此每个人折出的纸飞机都有轻微的差异。如果这些人必须折一个纸飞机，并且参加纸飞机大赛。大赛的奖励是允许将如何折纸飞机的方法传授给新一代，惩罚则是禁止传授。

如果大赛奖励那些飞得最远的纸飞机，惩罚那些飞得最近的纸飞机；奖励那些飞得最高的纸飞机，惩罚那些飞得最矮的纸飞机；奖励那些滞空时间最长的纸飞机，惩罚那些滞空时间最短的纸飞机；如此等等..... 如此一代又一代，那么本来源于同一个样版的折纸飞机的指令就会慢慢发生变异。但只要我们耐心分析这些指令，我们依然能发现它们来自同一个祖先指令，因为所有改变可能都很细微，仅仅是几个字的差异，就能让纸飞机拥有不一样的优势。

这个如何折纸飞机的指令，就是基因，注意纸飞机本身不是基因，如何折一个纸飞机的这套指令才是基因。同样的我们的身体本身不是基因，但如何建造一个人体的全套指令，就构成了人类基因组。

图示：人和基因

人不是由基因组成的，而是由肉组成的，可分为九大系统、七十九种器官、四大类组织、约120万亿个细胞组成。那么基因在哪里呢？

基因隐藏在细胞中，它们的物质载体是核酸。最常用的语言则是五种碱基，ACGT/U，这五种碱基就是书写世间所有生命指令的字母，通过组合这些字母，就能形成不同的指令，命令一个细胞生长分裂繁殖，甚至死亡。

神奇的HOX基因家族

图示：果蝇和人类的HOX基因家族对比，注意基因的颜色和身体各节段的颜色

HOX基因家族是控制动物的身体如何分段的最古老基因，它最初是在果蝇的胚胎发育过程中被找到的一系列基因，它们整齐地排列在果蝇的核酸上，其排列顺序就是果蝇身体各个体段发育时被使用的基因！这简直是太神奇了。当然这样神奇的事情很少发生，一般来说基因在核酸中的分布是比较混乱无序的，并没有被排列得整整齐齐。但HOX系列基因是个显著的例外。

胚胎发育生物学家发现，HOX基因家族远不止出现在果蝇身上，它实际上存在几乎所有动物的遗传蓝图中，只是稍有变化，但却起着几乎一样的功能，连排列顺序都没有发生变化。只不过在果蝇那儿只有一套HOX系列基因，但动物进化到脊椎动物阶段时，所有的脊椎动物都拥有四套HOX系列基因，分布在四条不同的染色体上，彼此略有差异。

这只能说明一件事，那就是HOX基因家族，是非常远古的遗产，由于它非常重要，因此在现存的所有身体分为不同节段的动物体内都依然保留了它们，虽然这些生物的最终身体结构依然天差地远，但最上游的控制基因并没有发生太大变化。

有些胚胎发育生物学家将HOX基因家族称为身体节段发育的开关基因，就像电灯的开关，至于电灯到底是白炽灯、节能灯、LED灯，以及电灯到底是什么颜色，那得看具体是哪一种动物，但电灯开关本身相当古老，并且在这些动物中代代相传。