左撇子们，你们应该觉得自己很特别

在研究生院，我通过为各个艺术系的素描课做模特来赚取啤酒钱。（别评判，研究生院薪水不高，啤酒也不是免费的。）在长时间站立的过程中，我会环顾房间，数一数有多少有抱负的艺术家是左撇子。在我后来的职业生涯中，我在我教的生物课上做了同样的事情——数左撇子，而不是光着身子站着。有趣的是：在任何一节课中，大约有 10% 的学生是左撇子。事实证明，这适用于所有人类群体，而不仅仅是美国中部大学的班级。在全球范围内，大约 90% 的人是右撇子。但为什么呢？从我记事起，我就一直对惯用手很着迷——我们几乎普遍倾向于用一只手而不是另一只手——也许有点羡慕那些罕见的左撇子。他们的稀有给人一种神秘感——他们可以使用那些桌面在“错误”一侧的古怪的椅桌。我们对惯用右手、左手，甚至是左右手的遗传学了解多少？这对我们理解生物学有什么帮助？“惯用手”到底是什么？惯用手如此基本、如此明显，但我们对其遗传学却知之甚少。一个复杂之处是，确定惯用手并不简单。你写字（和画画）时手的优势至少取决于三个因素：遗传因素当然是决定因素，但也可能与环境有关，还有可能是随机因素。

为什么是环境？想想那些可能并非杜撰的故事吧，天主教学校的修女们用指关节敲打那些用左手写字的邪恶之人的指关节。（我岳父发誓这些故事是真的。）

在许多文化中，左手与邪恶有关。一直以来，反对左手成为主导手的压力都很大，而且这种压力可能还会持续下去。

虽然不那么暴力，但同样有效，而且很方便。试着用左手使用右手剪刀。

那没用，不是吗？

事实上，剪刀以及其他各类手动工具和器具（从甜品叉到链锯）都是为右撇子设计的，这意味着左撇子使用起来更困难，从而导致不得不适应并使用右手的巨大压力。

“右撇子”的真正含义是什么？

这种压力意味着，许多通过识别书写时惯用手来定义惯用手的研究可能对相当一部分人口进行了错误的分类。

许多研究人员采用的解决方案是分析一系列行为。令人惊讶的是，有相当多的活动都显示出一只手占主导地位，包括你可能刚刚想到的明显成人行为，也包括缝纫或使用勺子等较为温和的消遣。

当我们观察遗传学时，一个重要的变化是，研究人员可以将人分为三组——右撇子、左撇子或双手通用——或两组——右撇子和非右撇子。

遗传学肯定发挥了一定作用，但究竟是什么样的作用呢？惯用手的遗传学是决定性的吗？本质上就是左右手的转换，还是更为微妙？

是否有某种基因构成或基因型让你倾向于非右撇子？那么，惯用手性可能与这种基因型及其与环境和随机机会的相互作用有关。

左右不对称实际上很常见

人类生物学中还存在大量左右不对称现象。也许最引人注目的是我们内脏器官（心脏、肺和消化道）的不对称布局。

但头发的顺时针或逆时针螺旋在理解手性遗传学方面发挥了重要作用。就像飓风和气旋的旋转一样，我们头皮上的头发形成一个具有旋转方向的中心螺旋。（这不是我编造的。找一面镜子，或者找一个坐在你旁边的人，看看我这个——或者看看这张照片。）

螺旋状头发及其方向是一篇关于惯用手遗传学的开创性论文的焦点。科学家阿马尔·克拉尔 (Amar Klar) 在当地商场闲逛，偷偷记录了购物者头发的螺旋方向。大多数人的头发都是顺时针螺旋。他没有记录购物者惯用的手——但他没有必要这么做。记住，惯用手的偏见几乎是普遍存在的。

由于 90% 的人口都是右撇子，克拉尔得出结论，右撇子和顺时针螺旋之间存在相关性。然后，他直接调查了一小部分具有逆时针螺旋的人，发现这群人中，右撇子和非右撇子的比例各占一半。

通过这种方式，克拉尔证明了惯用手性和螺旋方向是相关的，但并不是“所有右撇子都是顺时针的，所有左撇子都是逆时针的”关系。

单一基因决定惯用手性？

Klar 提出了一个优雅的替代模型，该模型仍然只需要一个基因就可以决定螺旋方向和旋向。

许多基因有不同的形式，称为等位基因。我们每个人的基因组中都携带两个基因副本，一个来自妈妈，另一个来自爸爸。在某些情况下，但不是全部，其中一个等位基因是“显性的”。（还记得格雷戈尔孟德尔和他的皱豌豆和光滑豌豆吗？）

在克拉尔的头发和手模型中，惯用手基因有两个等位基因；如果你有一个或两个显性等位基因的副本，你就会有一个顺时针螺旋，你就是右撇子。但是当你有两个另一种形式的副本时，机会就会发挥作用——这时事情就变得有趣了。

克拉尔的解释是，这些人的头发总是呈罕见的逆时针螺旋状，而且他们有一半的时间不是右撇子。换句话说，对于这些人来说，惯用手是一枚​​遗传硬币的两面。

这种遗传、环境和简单随机机会的结合构成了人类大多数生物学的基础，从身高或体重到药物抗性或癌症易感性。因此，了解人类惯用手的遗传学可以帮助我们了解人类遗传学。

其他物种？

其他物种的不对称和惯用手性又如何呢？

和许多“复杂”行为（比如语言或工具使用）一样，我们过去认为惯用手是人类独有的特征。然而，一旦我们真正开始研究，就会发现许多其他物种也有“惯用手”的现象，从蜗牛到袋鼠，甚至我们的远古进化祖先。

蜗牛没有惯用手（或者实际上没有任何手），但它们的壳要么向右扭转（几乎一直如此），要么向左扭转（很少）。

头足类动物、章鱼、乌贼和鱿鱼是一类软体动物（如蜗牛），它们确实有触手，而且事实证明，它们是“有手的”。当我在 20 世纪 80 年代简要研究头足类动物的行为时，我们并不认为章鱼或乌贼能够区分左右，但最近的研究表明，它们可以，而且它们有自己偏爱的触手或一侧。

食鳞慈鲷是一种令人毛骨悚然的鱼，它们只以其他不幸的鱼的鳞片为食，它们优先从左侧或右侧发起攻击。

你的猫用它惯用的爪子去拿食物，但你那只抬腿的狗却喜欢用两只爪子撒尿。

让我们实验一下

探索人类惯用手的遗传学的一个核心挑战是我们（完全有理由）不愿意在人类身上做实验。我不会对我的女儿进行基因改造，看看我能否让她变成左撇子，但我愿意在蜗牛身上试试。

由于其他物种也存在手性，我们可以研究它们以确定其遗传机制。这种比较方法是所有模式生物的基础；这就是为什么我们研究果蝇的新陈代谢以了解深层地下采矿的生物学以及染色体串扰和癌症的遗传学。

不过，要记住的一点是，相似的系统不一定由相同的基因控制。例如，克拉尔发现，器官不对称是由一种遗传途径决定的，这种遗传途径与头发旋涡和惯用手的遗传途径不同。猫或蜗牛的惯用手可能是遗传的，但遗传学可能与人类的遗传学并不相同。

动物的惯用手方式也与我们不同。人类中存在的极端偏见，即 90:10 的比例，并不存在。例如，猫是右撇子或左撇子的可能性是一样的。美国龙虾有更大的“粉碎”爪和更锋利的“切割”爪，但大而占主导地位的爪子同样可能在右边或左边。袋鼠往往是左撇子，黑猩猩往往是右撇子，但这两种动物的偏见都没有人类那么强烈。

为什么人类存在这种偏见？惯用手在生物学上很复杂，涉及大脑和手之间的大量协调。大脑本身是不对称的，左右半球在协调模式识别或语言等活动中发挥着不同的作用。

有趣的是，右撇子和左撇子的大脑结构似乎存在微妙的差异。那么，这种偏见是否反映了大脑中的某种连接方式？一些研究将左撇子与大脑功能和行为的变化联系起来。

在一些群体中，左撇子的比例也很高，包括艺术家和建筑师。这些数字表明，左撇子在创造性方面更有优势。

（更敏锐或更迂腐的人可能会问，这一点与我最初的观察结果如何相符，即大约 10％ 的艺术生是左撇子。答案可能是样本量。我站在很多学生面前——但仍然只有几百人。这个样本可能还不够大，我无法看到从 10％ 跃升到 20％ 的情况。抽样限制是生物学家的祸根。）

可能存在的创造力或认知力的差异，让我们回想起我最初对那个邪恶少数群体的迷恋和羡慕。

如果你需要一个人用手边的第一把剪刀沿着虚线剪，也许任何右撇子都可以。但如果你需要一个人跳出思维定势，你可能需要找一个左撇子。

感谢 Jack Bateman、Jeff Arnold、Kim Fahner 和 Jean Boal 提出的宝贵建议，并向我介绍了一些支持本文的文献和想法。任何对这些文献的解读上的限制都是我个人的。

托马斯·梅里特 (Thomas Merritt) 是劳伦森大学化学与生物化学教授兼加拿大研究主席。本文最初发表于 The Conversation。