在大約5億年的時間裡，我們的祖先長出了尾巴。
像魚一樣，它們在寒武紀海中用尾巴遊泳。
很久以後，當它們進化成靈長類動物時，它們的尾巴幫助它們在更新世叢林中平衡從一個分支到另一個分支的運作。
但大約2500萬年前，尾巴消失了。
現在，紐約的一個科學家團隊說，他們已經發現了一種基因突變，可以消除我們的尾巴。
根據一項新的研究，當科學家在小鼠中進行這種遺傳調整時，動物沒有長出尾巴。
這種戲劇性的解剖學變化對我們的進化産生了深遠的影響。
我們祖先的尾巴肌肉在骨盆上演變成吊床狀的網狀結構。數百萬年前，當人類祖先站起來用兩條腿走路時，肌肉吊床已經準備好支撐直立器官的重量。
達爾文震驚了維多利亞時代的聽衆，聲稱我們是長着尾巴的靈長類動物的後代。
他指出，雖然人類和猿類沒有明顯的尾巴，但它們有一小群延伸到骨盆以外的椎骨 - 這種結構被稱為尾椎。
"我不能懷疑這是一條不成熟的尾巴，"他寫道。
從那時起，古人類學家發現了一些化石，并了解了這種轉變。已知最古老的靈長類動物可追溯到6600萬年前，它們有成熟的尾巴，可以用來保持它們在樹上的平衡。今天，大多數活着的靈長類動物，如狐猴和幾乎所有的猴子，仍然有尾巴。
但是，當猿類在大約2000萬年前出現在化石記錄中時，它們根本沒有尾巴。
"問題——我們的尾巴在哪裡？"——我從小就一直在腦海中，"紐約大學格羅斯曼醫學院（Grossman School of Medicine）幹細胞生物學研究所學生夏波（Xia Bo）說。
很難解釋為什麼沒有尾巴來幫助它們平衡的猿類在進化過程中不會受到重大的不利影響。
在2019年的一次糟糕的旅行中，Schapelle的尾椎受傷了，這讓他帶着一種新的緊迫感回到了這個問題："我花了一年的時間才恢複過來，這真的激發了我對尾骨的思考。"
為了了解猿類和人類是如何失去尾巴的，我們研究了其他動物的尾巴是如何形成的。
在胚胎發育的早期階段，一組主要基因被打開以協調脊柱的不同部分，形成獨特的身份，例如頸部和腰部。
在胚胎的遠端，尾芽出現，發育中具有特殊的脊髓骨，肌肉和神經鍊。
研究人員已經确定了30多個參與不同物種尾巴發育的基因，從鬣蜥的長鞭子到馬恩島貓的尾巴。所有這些基因在發育中的胚胎的其他部分也都很活躍。
科學家們仍在研究它們在胚胎末端的獨特活動如何産生尾巴。
Schiabo推斷，當突變改變一個或多個這些基因時，我們的祖先就會失去尾巴。為了尋找這些突變，他将六種無尾猿的DNA與九種無尾猴進行了比較。
最終，他發現了一種猿類和人類共有的突變 - 但在猴子中缺失 - 在一種名為TBXT的基因中。
TBXT是一個多世紀前科學家發現的首批基因之一。
當時，許多研究人員通過用X射線暴露動物，植物或微生物來尋找基因，希望突變會産生可見的變化。
1923年，俄羅斯遺傳學家Nadezhda Dobrovolskaya-Zavadskaya對雄性小鼠進行了X光檢查，并允許它們繁殖。
她發現其中一些獲得了突變，導緻它們的一些後代長出扭曲或縮短的尾巴。随後的實驗表明，突變發生在TBXT基因上。
Charbonnier發現的突變以前從未被觀察到過。
它由TBXT基因中間的300個遺傳字母組成。這種 DNA 在人類和猿類中幾乎相同，并入到基因組中的相同位置。
夏告訴他的上司伊泰·柳井（Itai Yanai）和傑夫·博克（Jeff Boeke），看看他們的想法。"我差點從椅子上摔下來，因為這是一個了不起的結果，"劉先生回憶道。
為了測試突變與我們尾巴消失有關的觀點，Schiabo和他的同僚們對具有人類攜帶的TBXT突變的小鼠進行了基因工程改造。
當這些胚胎發育時，許多動物無法長出尾巴。其他動物隻有短尾巴。
Schapelle和他的同僚們認為，這種突變在大約2000萬年前随機攻擊了一隻猿類，導緻它隻長出一條尾巴，或者根本沒有長出尾巴。
然而，這種無尾動物幸存下來，甚至茁壯成長，将突變傳遞給它的後代。最終，TBXT的突變形式成為類人和人類的标準。
科學家說，TBXT突變并不是我們長出尾椎而不是尾巴的唯一原因。雖然在他們的實驗中，老鼠産生了一系列改變的尾巴，但我們的尾骨幾乎總是因人而異。
一定還有其他基因後來發生突變，有助于産生統一的解剖結構。
即使遺傳學家開始解釋我們的尾巴是如何消失的，為什麼的問題仍然讓科學家感到困惑。
第一批類人猿比猴子大，它們越來越大的體型使它們更有可能從樹枝上下來，但風險更大。
很難解釋為什麼沒有尾巴來幫助它們保持平衡的猿類在進化上沒有明顯的劣勢。
失去尾巴也會帶來其他危險。
Schiabo和他的同僚們發現，TBXT突變不僅縮短了尾巴，有時還會導緻脊髓缺陷。
然而，不知何故，尾巴的損失被證明是一個主要的進化優勢。
紐約石溪大學的進化形态學家Gabrielle Russo說："它們為什麼會失去尾巴，這非常令人困惑。
那麼失去尾巴有什麼好處呢？或者它可能與意外的基因突變有關，但它也可能構成更多的威脅。