人类进化从未停止:智齿消亡大脑缩小 古老而缓慢改变

2016年09月27日 11:00 新浪科技 微博
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  文章来源:科研圈微信公众号(ID:keyanquan)

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  学校里学到的进化,在我们看来古老而缓慢(并没有在说 Charles Darwin 晚年经典的大胡子形象)。但进化在当下也在进行,此时此刻,它就发生在你我身上。

  现在谈论几千年以后人类的样子还为时过早,但有一些最新的特征(甚至可以叫超能力)是进化赋予我们的。

  消亡的智齿

  拔智齿的不仅是牙医,还有进化。

  在进化为人的路上,我们的大脑逐渐占满了头骨内的空间,口腔变得狭窄,导致第三排臼齿难以从牙床萌出。

  而自从几千年前我们开始烹饪食物、发展农业,我们的食物变得更加松软。与之前狩猎采集时期的食物相比,松软的谷物和淀粉更易咀嚼。这意味着我们的颚肌不再那么强壮,使得牙床下的智齿更容易出现疼痛和致命的感染。

  数千年前,一种突变导致智齿彻底不再生长。现在,四分之一的人至少有一枚智齿缺失。生活在格陵兰岛、加拿大和阿拉斯加的因纽特人是最容易缺失至少一枚智齿的人。

  缩水的大脑

PBS/YouTubePBS/YouTube

  我们很高看自己的大脑,但其实我们的大脑从20000年前就开始缩小。对于成年男性,缩小的体积大概相当于一个网球。但科学家认为这并不意味着我们变蠢了。

  有一种理论是,当今所有人的生活都更加依赖社会体系,相比独自生活,我们需要的大脑空间减少了。但在被我们驯化的猫狗等动物中,也观察到了大脑的缩小。一些科学家由此认为,大脑缩小可能导致动物更加平和。

  对疾病的抵抗力

杆状的结核杆菌菌体(CDC)杆状的结核杆菌菌体(CDC)

  进化的要义在于适者生存,而“适者”很重要的一点在于留下孩子之前没有病死。因此,进化促进我们对一些常见病的抵抗力也就可以理解了。

  在人类最近才克服的疾病中,研究最透彻的是疟疾。如果最近上过生物学导论课程,你或许记得它与镰状细胞贫血症的联系。人类有一个特殊的基因,如果该位点上你只有一个等位基因(杂合子),它将会保护你的红细胞不被疟原虫侵入——但如果有两个等位基因(纯合子)则会导致红细胞扭曲变形,无法通过血管。

  但进化中产生抵抗疟疾的方式不只这一种。有超过一百种微小的基因差异能够导致红细胞代谢相关的某种蛋白质缺失,使得疟原虫难以侵入红细胞。另一种近期发生扩散的突变能够阻止疟原虫穿过胎盘。

  不仅是疟疾——进化还让特定人群产生了抵抗麻风病、结核和霍乱的能力。有科学家认为,城市生活加速了这一进程。

  成年人喝奶

liz west/flickrliz west/flickr

  喝奶是哺乳动物的典型特征之一,但是人类是地球上唯一在婴儿期之后还能消化奶的物种。尽管如此,全球还是有75%的人患有乳糖不耐症。

  牛奶中含有乳糖,断奶之后,其他的哺乳动物和多数的人类都不再产生分解乳糖的乳糖酶。但是,7500年前,一种突变在匈牙利平原的人类群体中产生,这让一些人在成年后还能消化乳糖。我们大概是从奶酪开始逐步适应的——切达干酪和菲达乳酪的乳糖含量比鲜奶和软奶酪少,而帕尔马干酪几乎不含乳糖。

  现在看来,奶制品(虽然可口)并非不可或缺的营养物质,但是它提供的高热量对于人类挺过欧洲寒冷的冬天十分重要。

  蓝色眼睛

Flickr/Antoine KFlickr/Antoine K

  蓝色的眼睛是另一个近期进化产生的特征,科学家已经断定这一突变来自6000到10000年前的一位祖先。

  黑色素决定了我们皮肤、毛发和眼睛的颜色,这一突变影响负责编码产生黑色素所必须蛋白质的 OCA2 基因,从根本上限制了虹膜中黑色素的形成,从而将眼睛的颜色从棕色“稀释”成了蓝色。

  拥有蓝眼睛在生存上并没有任何优势,但由于控制蓝色眼睛的基因的运作模式类似于隐性基因(其实要更复杂些),蓝色眼睛的父亲更能够确保孩子是自己的。

  高海拔呼吸

REUTERS/Damir SagoljREUTERS/Damir Sagolj

  藏族人生活在地球上环境最恶劣、人口最稀少的地区:喜马拉雅山区。他们能够耐受当地低氧的环境并不仅仅是因为顽强,跟他们基因中的编码也有莫大关系。

  一项研究对比了居住在喜马拉雅地区海拔10000英尺(约三千米)以上的西藏原住民与来自北京的汉族人。两者遗传关系非常相近,但后者居住地高度近似于海平面。

  研究人员发现,藏族人的血液天生更容易产生运氧的血红蛋白。这一突变的产生时间仍有争议,但遗传学家估计大约在3000年前(不出所料,人类学家将时间大为提前)。

  饮酒脸红

PJ Brooks et al。/Wikimedia (CC BY 2.5)PJ Brooks et al。/Wikimedia (CC BY 2.5)

  饮酒脸红反应,又称为“亚洲红”,不仅是事实,还是一种新进化出的特征,可能能够保护东亚人群远离致命癌症。

  36%的东亚人(中国人、日本人和韩国人)在饮酒后会脸红、反胃。这是由于 ALDH2 酶缺乏所致。

  虽然这对于我们大量饮酒的祖先来说可能意味着社交困难,但却是重要的健康风险指示信号。缺乏 ALDH2 的人更容易由于饮酒患食道癌。

  有趣的是,科学家相信这一变异是在农业出现之后产生的——农业让酿酒成为可能。(撰文:Sean Kane, Meghan Bartels 翻译:吴倩 审校:张帅琰 )

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