几千万年前，人类和所有其他灵长类动物的共同祖先都有尾巴。许多现代灵长类动物，如猴子和狐猴，仍然有尾巴，但随着灵长类动物的多样化和进化，现代人类的祖先，以及黑猩猩和倭黑猩猩等猿类——我们最亲近的灵长类动物——完全抛弃了尾巴。
为什么有些灵长类动物会保留尾巴，而人类和猿类则不会？尾巴丢失被认为是人类进化为双足动物的背景故事的一部分，但究竟我们如何失去尾巴是科学家长期以来一直试图回答的问题。
最近，研究人员发现了一条关于人类为什么没有尾巴的遗传线索。他们确定了一种与尾巴生长相关的所谓跳跃基因，该基因可能在数百万年前跃入灵长类物种基因组中的不同位置。在这样做的过程中，它产生了一种突变，使我们的尾巴消失了。
碰巧的是，当我们还是胚胎时，人类确实仍然有尾巴。尾巴是一种可以追溯到地球上最早的脊椎动物的特征，所以当人类胚胎发育时，我们在成长的最早阶段短暂地拥有尾巴——包括椎骨——就像所有有脊椎的动物一样。但是大约八周后，大多数胚胎人类尾巴完全消失了。科学家于 2008 年在《自然》杂志上写道，它们通过称为细胞凋亡的过程丢失，这是一种程序性细胞死亡，它内置于多细胞生命的发展过程中。
在那之后，人类这些丢失的尾巴的唯一残余物是形成尾骨或尾骨的大约三四块椎骨。
有时人类婴儿出生时有尾巴，尽管这种情况非常罕见。根据 2012 年发表在《印度小儿外科医生协会杂志》上的一项研究，这些残留的突起是胚胎残留物，通常是假尾巴而不是“真尾巴” 。皮肤覆盖的假尾巴包含肌肉、神经、血管和结缔组织，但它们没有骨骼和软骨，并且不像真尾巴那样与脊髓相连。
但是人类是如何变得没有尾巴的呢？他在一封电子邮件中告诉 Live Science，对于纽约大学 (NYU) 格罗斯曼医学院的博士生 Bo Xia 来说，这个难题从孩提时就一直是一个令人着迷的来源。夏博士正在研究人类发育、疾病和进化的遗传机制。他还是一项新研究的主要作者，该研究确定了人类如何失去尾巴的基因“吸烟枪”；研究结果于 2021 年 9 月发布在预印本服务器bioRxiv 上，尚未经过同行评审。
“当我还是个孩子的时候，我就想知道，看到几乎所有种类的动物都有尾巴——但我没有，”夏说。最近尾骨受伤后，夏决定更仔细地调查问题的根源，以了解进化如何剥夺了人类和猿类的尾巴。
已知最早的人类和猿类无尾祖先是灵长类动物属，称为Proconsul，它在中新世时期（2300 万至 530 万年前）生活在非洲，并且没有尾椎的迹象——尾椎骨——在尾巴中发现的骨头。但断尾被认为起源于更早：大约 2500 万年前，当人类和猿的类人猿谱系与旧世界猴子分离开来时，夏和他的合著者在研究中写道。
他们比较了六种类人猿和九种猴子的遗传数据，寻找可能与尾巴存在与否有关的差异。一个可能的候选基因出现在称为 Alu 元件的一小段DNA 中——一种可以从基因组中的一个位置跳到另一个位置并影响蛋白质生产的 DNA——隐藏在调节尾部发育的基因 TBXT 中。这种突变存在于猿类和人类的基因组中，但不存在于猴子的基因组中。
研究人员随后使用基因编辑技术CRISPR在小鼠的 TBXT 基因中复制了这种突变；转基因动物的尾巴长度各不相同，从正常到根本没有尾巴。虽然突变确实影响了它们的尾巴，但它不是开关；这告诉科学家，灵长类动物的其他基因也在我们完全没有尾巴的过程中发挥了作用。然而，这种突变的出现“很可能严重事件”，在破坏尾部的生产，研究的共同作者板井烟霭，纽约大学计算研究所内科主任和生物化学与分子药理学系教授告诉科学。
尾巴的起伏
研究人员报告说，猿类和早期人类可能从失去尾巴中受益，因为它帮助他们过渡到两条腿走路，这是一种进化发展，恰逢没有尾巴。
但加州圣克拉拉大学艺术与科学学院人类学教授米歇尔贝赞森说，保留尾巴的灵长类动物在其他方面受益，因为这些附肢执行各种有用的功能。Bezanson 的研究涵盖灵长类动物的行为和运动，但并未参与这项新研究。
她在一封电子邮件中告诉 Live Science：“在跳跃过程中尾巴可能会伸展，帮助身体在空中定向并准备着陆。” 她补充说：“它们有助于在移动、觅食甚至睡觉时保持平衡/稳定，”并且可以在动物悬挂在后腿上时将身体支撑在表面上。
灵长类动物的尾巴有时也可以用作工具。例如，白脸卷尾猴（Cebus capucinus）用它们的尾巴“在树洞里吸水，然后从皮毛中喝水，就像海绵一样，”贝赞森说。灵长类动物也可能会依偎在尾巴上作为枕头，蜷缩在它们下面取暖，甚至在社交活动中使用它们。
Bezanson 说：“我最喜欢观察的一件事情是，当一只年轻的猴子用它可以抓握的尾巴抓住母亲的身体或尾巴时。” 据 Live Science 先前报道，猴子在玩耍时也可能会互相拉扯尾巴，而Callicebus属的南美山雀则将尾巴与配偶缠在一起以示爱意。
有了尾巴任务的这些无数可能性，几乎足以让一个没有尾巴的人觉得他们错过了。人们有没有可能有一天再次拥有尾巴？不幸的是，我们很久以前就失去了尾巴，重新获得它们很可能是我们无法掌握的，夏说。尾巴丢失发生在大约 2500 万年前，远早于我们的物种，智人，在地球上行走。在随后的数百万年中，我们世系中尾巴发育的遗传手册停止发挥作用，尾巴发育所需的所有部分早已丢失。
“即使我们纠正了我们在手稿中发现的特定基因突变，我们仍然可能无法重新开发这样的结构，”夏说。
