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哪些动物的基因组与人类相似?有些你觉得想不到

 动物秘境8 2023-10-11 发布于山东
黑猩猩
黑猩猩是与人类基因组相似度最高的动物之一。研究表明,黑猩猩的基因组与人类的基因组相似度大约在98.6%到99%之间。无论从形态特征还是生殖过程来看,黑猩猩都与人类极为接近。进化基因组学的研究显示,人类的祖先与黑猩猩的祖先大约在500-600万年前分开,随后分别演化成了现在的样子。
除了黑猩猩,与人类相似度较高的灵长目动物还包括大猩猩(98%相似度)和红毛大猩猩(97%相似度)。此外,各种猴类和狐猴都与人类共享了90%以上的基因。
目前的研究表明,猫与人类的基因相似性高达90%。这一发现挑战了我们对猫的智力水平的传统看法,暗示着猫的智慧可能远超出我们的想象。猫被驯化最早发生在大约1万年前,最初可能是猫自愿加入了与人类的共生关系。研究显示,野猫曾以捕猎田鼠作为接近人类的策略,以获取额外的蛋白质和食物。
奶牛
是的,奶牛与人类的基因组也有80%左右的相似性,这一数据甚至高于与我们有更近共同祖先的啮齿类动物。科学家解释说,啮齿类动物因体型较小,因此具有更快的繁殖周期和更高的繁殖能力,从而使得其种群演化和基因突变过程更快。
小鼠
小鼠是目前科学研究中最常用的模式动物之一,如果只比较蛋白质编码基因,小鼠有85%的基因与人类相似;但如果将人类和小鼠的非编码RNA进行比较,相似性仅为50%。科学家估计小鼠的祖先和人类的祖先大约在8000万年前分开,各自经历了不同的演化过程。
鸡与哺乳动物相比,在生殖方式上存在巨大差异,但基因比对的结果显示,鸡的基因组与人类相似度高达60%。鸟类是哺乳动物以外现存的唯一恒温动物。
果蝇
尽管外貌与人类差距巨大,果蝇与人类的基因相似性却高达60%。这意味着人类体内有一半以上的基因与果蝇存在相似之处。果蝇虽然微小,但在科学研究中发挥着重要的作用,帮助揭开了许多生物学谜题。
香蕉

香蕉是唯一一种出现在这个列表中的植物,令人惊讶的是,香蕉与人类的基因组有50%的相似性。虽然这一事实看似令人费解,但从生物学角度来看,它也有合理的解释,我们将在后文详细探讨。

酵母
酵母是一种单细胞真菌,尽管生物学实验中经常用到,但有人将其基因组与人类的基因组进行了比较。结果发现,酵母仍然有26%的基因与人类相似。
以上是八种与人类基因组进行相似性比较的生物。然而,许多常见的动物在此列表中并未包含,这并不代表自然界中只有这八种与人类基因组相似。这些八种生物之所以上榜,是因为它们的基因组已经被测序,并且科学家已经完成了相似性比对的工作。
相似性比较的标准是什么?
前面提到的基因组相似性主要指的是编码蛋白质基因的相似性。然而,在人类染色体中,编码基因仅占整个DNA序列的1.5%到2%,即其他98%的区域并未用于相似性比对。
为什么只比对这么少的区域就能说两个物种存在相似性呢?这是因为在生物体内,大多数具有功能的基因都是编码蛋白质的基因,而其他非编码区域被认为是“垃圾”DNA。因此,仅仅比较这些编码蛋白质的基因序列就足以判断不同物种之间的相似性。
为什么像香蕉、果蝇、鸡这样与人类外貌特征、生活方式、繁殖方式差距如此之大的生物,还有半数以上的基因与人类相似?
原因在于它们都是真核生物,共享一些细胞结构,如细胞核、内质网等,这些结构由基因编码。此外,这些生物起源于共同的祖先,保留了一些共同的遗传特征,尽管在演化过程中出现了差异。因此,尽管外貌和生活方式迥异,它们的基因组仍保留一定相似性。

生物进化的系统发生树

进行跨物种基因比对有什么意义?
通过基因比对,我们可以:
  • 厘清不同种近缘生物的亲缘关系,确定它们种间分化的时期,进而优化物种分类树。
  • 预测地球上生物未来的进化方向,为可持续发展提供建议。
  • 深入研究物种之间的进化脉络,解开生命演化的谜题。
这种跨物种基因比对不仅有助于我们理解生命的奥秘,还为医学、生物学和生态学等领域的研究提供了宝贵的信息。

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