【趣味科普】别再说“人类和黑猩猩的基因有99%相似”了，真的没那么高！

经常看到各种问题，

比如，

人类和黑猩猩的基因相似程度有99%，为什么人和猩猩看起来差异这么大呢？

猿星崛起3明天起就要上映了，估计这个问题又会被很多人提到。

然而，这个问题的前提就是错的。人和黑猩猩的基因组相似程度，并没有99%那么高。

今天我们就来看看人类和黑猩猩基因相似程度的问题。

1哪里来的99%？

很多人都听说过“人类和黑猩猩的基因相似程度有99%”的说法，而且这种说法据说也经常出现在教科书，随手搜索下，我们可以看到这种说法方兴未艾。

那么这个说法是纯属捏造吗？

倒也不是。

事实上， 99%这个数据并不是无中生有，而且是来自正规的科研论文。

那就是1975年的发表在著名期刊《科学》（science）上的一篇文章。

文章的题目是《人类和黑猩猩的进化在两个层面上》（evolution at two levels in humans and chimpanzees）。

在这篇文章里，作者通过比较了人和黑猩猩的部分蛋白质结构，得出了人和黑猩猩基因相似度99%的结论。

如下图所示：

（图中是比较的部分内容，红框为相似度），我们可以看到：血红蛋白（hemoglobin）的几个不同链，其相似度在人类和黑猩猩之间高度一致，达到了0.98-1。

于是，作者得出结论是：

根据对人类和黑猩猩多肽的测序，二者之间的相似程度平均高达99%

（That is, the sequences of human and chimpanzee polypeptides examined to date are, on the average, more than 99 percent identical.）

但是，这个内容是有适用范围的——

只是部分比较。

由于当时的技术限制，所以，作者只是比较了人和黑猩猩的43个蛋白质差异，发现相似度很高。

然而，这只是人体蛋白质的沧海一粟啊。

人体有多少蛋白质呢？

答案是25万-100万左右。

用43个相似度去推论100万个的相似度，比盲人摸象还夸张。

2真实的相似度 72% -89%

那么，人类和黑猩猩真实的相似度有多少呢？

目前有两种看法，分别是72%和89%。

2001年，人类基因组全部组装完成，这意味着，有史以来，我们第一次看清楚了人类基因组这30亿个碱基对的真实情况。

而既然有了基因组的信息，那么，直接比较就可以了。

不过，不要着急，因为，黑猩猩的基因组还没测呢！

2005年，黑猩猩基因组测序完成。

于是，我们真正有了材料，来比较人类和黑猩猩的基因组。

那么，首先最简单地比较染色体，发现：

染色体数目不一样。

上面的绿色是人类的染色体，下面的红色是猩猩的染色体。

最直观的是，黑猩猩比人类多了一对染色体，图中标识为2A、2B。

染色体都差异这么大，你还说相似99%，这不是欺负人嘛。

以1号染色体为例：

图中，蓝色是差异，绿色是G+C含量，红色是重组率。

可以看到大部分情况下是存在差异的。

具体选几个转座子瞅瞅：

左边是黑猩猩，右边是人类，这差异还是很明显的……

进一步，直接比较二者的基因组差异。研究发现基因组中有2.4Gb 匹配的很好，做个简单的算术，人类基因组是3.2G, 2.4÷3.2=75%，再去掉3%左右的不匹配部分，于是就得出了这个真实相似度：

72%！

人类和黑猩猩基因的相似度，只有72%！

上面这种算法相对简单粗暴，不过也有学者进行了更加全面的以及算法角度改进后的计算。

结论是88-89%！

88-89%！

比如Tomkins J通过比较保守基因组序列，发现人类和猩猩的相似度只有86-89%，而非之前认为的99%。而且这还是去掉了大量无法匹配的序列后的结论。如果加上那些序列，肯定会越来越低。

在另外一项研究中，作者对算法进行了改进，最后得出了人类和黑猩猩的基因相似度是88%，不过该文章依然是去掉了不可比对部分后的相似度为88%。

但是，必须注意的是：

这里的88-89%，均指可以比对的部分，即排除了大量无法匹配的序列。

因此，我们做个简单的总结：

无论如何，人类和黑猩猩的基因组相似度不会超过90%。

本文参考文献

1,99%相似度 King M C, Wilson A C. Evolution at two levels in humans and chimpanzees[J]. 1975.

2,人类基因组文章 Lander ES L L M, BIPREN B. Initial sequencing and analysis of the human genome[J]. Nature, 2001, 409(6822): 860-921.

3,黑猩猩基因组文章 Mikkelsen T S, Hillier L D W, Eichler E E, et al. Initial sequence of the chimpanzee genome and comparison with the human genome[J]. Nature, 2005, 437(7055): 69.

4, Tomkins J. Genome-Wide DNA Alignment Similarity (Identity) for 40,000 Chimpanzee DNA Sequences Queried against the Human Genome is 86-89%[J]. Answers Research Journal, 2011, 4(2011): 233-241.

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