兩項新的研究發現，近5.5億年前在一個小的海洋生物中重複的幾個“聰明”基因可能導致脊椎動物物種的智力大量擴大。
今天（12月2日）在《自然神經科學》雜誌上發表的研究表明，某些基因的這種重複刺激了調節脊椎動物中腦功能（具有骨架的動物）的化學物質數量的爆炸，從而導致更大的智力，研究表明。
研究合著者塞思·格蘭特（Seth Grant）說：“這一基因組事件產生了一種認知大爆炸；它產生了許多有趣的行為。” “它產生了一個分子工具箱，在大腦的情況下，它產生了許多您在突觸中發現的更多蛋白質，即神經細胞之間的連接。”
該基因的首席執行官Jeffrey Boore說，這些基因的變化或突變導致了小鼠和人類的學習問題，以及人類的心理障礙。這支持了這樣一個觀念，即這些基因“從它們的古老重複過程中多樣化，在哺乳動物的行為認知中扮演重要，具體，多樣化的作用”。
脊椎動物爆炸
脊椎動物比無脊椎動物（沒有骨架的動物）更聰明，但是那些智能如何發展仍然是一個謎。通常，脊椎動物在大腦和神經系統中有更多的蛋白質，可以執行基因的說明。格蘭特說，這些蛋白質使多刺生物具有比無脊椎動物更寬，更靈活的行為範圍。 [大腦內部：穿越時間的旅程這是給出的
格蘭特對LiveScience說：“這就像立體聲或具有更多開關的機器；它可以做更多複雜的事情。”
格蘭特（Grant）和他的同事們想知道，某些基因的重複是否導致了腦蛋白質數量的爆炸，結果是否有助於脊椎動物智能。格蘭特說，這是因為基因的重複可以使生物可以緩衝以更快地發展。
（通常，如果一個突變在對動物生存至關重要的基因中出現進化會淘汰這種動物，這通常意味著關鍵基因中發生的變化很少。但是，如果有兩個基因的副本，則該動物具有備用功能的副本，這使這些基因可以增加更多的突變（既有益，有害和中立），而不會降低生存適應性。
研究人員特別注意到脊椎動物有兩個基因的多個副本谷氨酸，一種對學習和記憶至關重要的大腦化學物質。這些基因首先在2英寸長的（5厘米）的2英寸長（5厘米），稱為Pikaia的蠕蟲中復制了結合谷氨酸的受體和對其在腦細胞內部進行處理的細胞成分的代碼，該基因被複製，稱為Pikaia，這引起了所有脊椎動物，大約在5.5億年前。
智力的根
查看該重複是否形成遺傳智力的起源在脊椎動物中，格蘭特的團隊對這些基因中不同突變的小鼠進行了一系列視覺測試，以評估不斷變化的環境中的學習和注意力。不同的突變導緻小鼠在認知測試上的表現更好或更糟，這意味著這些基因在小鼠智能中起著關鍵作用。
此外，該小組表明人類和小鼠在特定的谷氨酸傳輸基因中攜帶相同突變的小鼠減少了自適應學習，這表明這些基因控制智力和跨脊椎動物物種的學習。 （在人類中，該基因突變與精神分裂症）
這些發現表明，與穀氨酸受體相互作用的神經系統蛋白中的第一個基因重複可能也導致了快速發展，從而使脊椎動物能夠對其環境產生更微妙，複雜的反應。
格蘭特說：“我們的證據表明，基因家族中的這些基因組重複和擴張對脊椎動物的行為曲目產生了更大的複雜性。”
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