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诸如一些可以赋予人体乳糖耐受能力,从而使更多的后代得以繁衍的基因,在肯尼亚的游牧文明的人群中可以被检测到。

By NICHOLAS WADE

翻译 violla

原文:https://songshuhui.net/archives/35174.html

Human 1和其他许多的物种一样,人类种群也是被诸如饥荒、瘟疫和气候等通常意义上的自然选择所塑造的。现在,一种新的进化推动力开始进入人们的视野。而这种动力具有惊人的后果——在过去的大约两万年间,人类无意中塑造了自己的进化轨迹。

这动力就是人类文明,它在广义上包括所有后天习得的行为,例如科学技术。而这些人类活动(能够推动自身进化的)的证据让人格外惊讶,因为长久以来,文明一直是被认为起到相反作用的。因为衣服和住所可以抵御寒冷,农耕可以创造盈余、消灭饥荒,所以生物学家曾将人类文明视为将人类与自然选择压力隔开的保护伞。

正因为文明能起到这样的缓冲作用,所以人们曾经认为,从远古时候起,它就减缓甚至暂停了人类进化的进程。而现在,许多生物学家正从不同的角度来看待(在人类进化过程中)文明所扮演的角色。

尽管文明保护人类不受其他其他选择压力的作用,但其自身似乎也是一股推动自然选择的强劲动力。人类从基因上适应了由文明导致的持续的变化,比如新的食谱。而这一相互作用比其他的选择压力起效更快,“这让一些业内人士争论说基因-文明的协同进化可能才是人类进化的主要模式。”凯文·拉兰德(Kevin N. Laland)和同事们在新一期的《自然·综述·遗传学》杂志上如此写道。拉兰德博士是一位来自苏格兰圣安德鲁斯大学的进化生物学家。

基因和文明协同进化的想法早在几十年前就已经形成,而直到最近这一想法才得到越来越多的支持。加州大学洛杉矶分校的罗伯特·博伊德(Robert Boyd)和加州大学戴维斯分校的彼得·理查森(Peter J. Richerson)是这一学说的两位主要推动者,两人多年以来一直赞成人类是被基因和文明的协同作用所塑造的。“我们倒也没受过什么鄙视,就是一直被忽视,而在最近几年我们的文章越来越多地被其他的科学家所引用。”博伊德博士说。

在许多北欧人群中发现的乳糖耐受性,是目前博伊德和理查森博士所能够找到的支持“文明是一种选择动力”的最佳证据。大多数人在断奶之后,体内消化乳汁中乳糖的基因就很快停止表达,而在北欧人中——6000年前发源于此地的某个远古养牛文明的后代——这个基因一直到成年都是持续表达的。

目前,乳糖耐受被广泛接受为文化实践(饮用原奶)导致人类基因组的进化改变的一个实例。据科学家推测,很可能是因为某些成人能够消化吸收乳糖,从而可以从牛奶中获得更多的营养;这一巨大的优势让这些人能够留下更多的后代,从而使这一基因的改变逐渐在种群中占到压倒性的优势。

而之后的种种事实证明,(在人类进化过程中)这一基因-文明的协同作用并不罕见。在最近几年中,生物学家在整个人类基因组中搜寻具有受到选择压力特点的人类基因。这一特点的形成是由于拥有某一基因的某个版本的个体比拥有别的版本的个体留下了更多后代。(译注:这同一基因的几种版本就是遗传学上的等位基因,它们是位于一对同源染色体的相同位置上控制某一性状的不同形态,不同的等位基因产生例如发色或血型等遗传特征的变化。)从这一搜索的结果来看占整个人类基因组10%——约有2000个基因——表现出受到选择压力的特点。

在德国莱比锡的马克斯-普朗克进化人类学研究所的遗传学家马克·斯冬金(Mark Stoneking)看来,从进化上讲,这些选择压力都是非常新近的事儿,大约追溯到一两万年以前。从基因组搜索中找到的基因种类,生物学家们可以推测出这些选择发生的原因。在构成人类基因组的两万多个基因中,大部分的功能还不为人知,但是根据它们所编码蛋白的物理结构,可以将它们按照可能的功能归为几大类。

按照这个标准,很多受到选择压力的基因似乎是应对常规压力的。一些参与免疫系统的运行,估计是由于能够提供的针对疾病的保护作用而变得更普遍。而在欧洲人和亚洲人中导致淡色皮肤的基因大概是应对地理和气候因素的。

然而,其他的基因却似乎是由于文明的变迁而受到(选择)青睐的。其中包括许多参与食谱和代谢相关的基因,这很可能反映了从一万年前开始的从采集到农耕的大变迁。

淀粉酶是在唾液中存在用以分解淀粉的酶。与渔猎社会相比,农耕社会的人群食用更多淀粉,因而后者基因中淀粉酶的拷贝数目也比前者要多。除了欧洲人,在三个非洲游牧社会群中也发现了基因改变导致乳糖耐受的现象。而这四个例子中的每一个都是由不同的基因突变导致的,但是(由不同突变)导致的结果是一样的——都使消化乳糖基因的表达在断奶之后不被关闭掉。

许多控制嗅觉和味觉的基因也表现出受到了选择压力,这也许反映了人们的生存方式从游牧到定居的变迁所导致的食材的变化。另一组受到选择压力的是影响骨骼发育的基因。这也许反映了骨重量的降低,它似乎是伴随着人类的定居生活而发生的,时间始于1万5千年前。

影响脑功能的基因是第三类受到选择压力的基因。这些基因的功能还未知,但拉兰德博士认为,它们可能在人们从最多由几百人的采集-狩猎小部落发展到由几千居民组成的村庄和城镇时,对社会的转型所做的应答。他说:“很可能这些改变是对(人群)聚集的应答反应,从而适应在更大的集体中生存。”。

尽管基因组范围的扫描确实表明许多人类基因的形成是由文化推动的,但是对选择的检测纯粹是统计学上的,基于测定某种基因是否变得更普遍。要证明某个基因确实受到了选择,生物学家还需要进行其他的检测,例如,比较被选择的基因型和没被选择的基因型的表型有何不同。(译注:上面基因型是指不同的等位基因,而对表型的比较是根据上下文推测出来的,因为单纯比较等位基因的DNA序列对支持这个选择学说是没有意义的。如果按照作者的写法直译,势必让人理解错误。)

斯冬金博士和其同事对在统计学测试中得到高分的三个基因做了这样的检测。他们检测的基因之一,叫做EDAR基因,已知它会参与毛发生长的调控。EDAR基因的一个变体形式在东亚人和土著美洲人中十分普遍,它可能是为什么这些种群有比欧洲人或非洲人更浓密的毛发的原因。(译注:十分不同意,原文如此,但根据下文作者指的应该是西伯利亚的东北亚人群。)

但是,为何EDAR基因的这个变体形式会受到偏爱的原因仍旧不明。也许浓密的毛发本身就是个优势,有利于在西伯利亚的气候里保存热量。或许这个特点是由于性选择而变得普遍的,因为人们可能觉有这样的特点的配偶很吸引人。

第三种可能是该基因通过激活一个基因调控子而起作用,而这个调控子能够控制免疫系统以及毛发生长。所以,这个基因之所以被选择,可能是因为它赋予了身体对抗一些疾病的保护功能,而浓密毛发的风靡只是一个副作用。抑或,以上三种因素都起到了作用。“这是我们最了解的例子,但我们仍旧有许多不知道的。” 斯冬金博士说。

EDAR基因的例子表明,生物学家在解释由全基因组扫描而得来的选择信号时需要相当谨慎。但它也同时表明,选择信号有可能披露一些发生在史前的大事件,这些事件的发生,伴随着现代人类逐渐迁出祖先在非洲东北的老家,然后散布到世界各地,并适应新环境的过程。“这是我们的终极目标,” 斯冬金博士说,“我从人类学的视角出发,我们想知道到底发生了什么。”

对古代人类而言,文明的变迁是非常缓慢的。出现于250万年前奥尔德沃文明(译注:东非旧石器时代的文明之一,以简单的石制砍砸器、刮削器为特征),其石质工具的样式在100多万年间没有改变。其后出现的阿舍利文明(欧洲旧石器时代早期),其石质工具的样式又持续了150万年。但是在最近的5万年间,在行为学上的现代人类之中,文明变迁的节奏变得快多了。这就提出了这样的可能性:从较近的过去开始,在文明迅速变迁的冲击下,人类的进化可能提速了。

一些生物学家认为这是可能的,尽管仍需要证据。通过全基因组的扫描来检测选择的方法有重大的局限性。这些方法不能检测到远古选择的标记,它们被新的突变冲掉了,所以就无从判断新近的自然选择是否比早期发生的更多。而且用这种方法在确定被选择的基因的时候还容易有许多假阳性的结果。

但是这种扫描的方法也很难检测到受到弱选择的基因,所以他们只能挑选到基因组当中,新近受到选择压力的一小部分基因。基因-文明相互作用的数学模型显示这种形式的自然选择可以特别迅速。文明已经成为自然选择的动力,如果能证明它是主要动力,那么人类进化的速度将在人类逐渐适应自身造物的压力下变得越来越快。

(看标题挺新引人,但是读完翻译完之后,个人觉得,这不就是中学政治课上第一课,劳动创造了人吗?这有什么新鲜的啊。居然还发了Nature genetics,这理论应该是达尔文和马克思的结合体啊,19世纪的遗产了啊)

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11 Responses to “[小红猪]人类文明,进化的发动机”

  1. 民主说道:

    我们只是笼统地说劳动创造人,人家却把劳动究竟怎样创造人弄得更清楚

  2. hazelx2说道:

    很有趣的观点,不过有个小问题。

    比方说刚才说的乳糖耐受不良的问题,在远古时期,的确假如有这个毛病,很可能会由于摄入的营养不良,又或者干脆是强烈的过敏性而导致竞争力不足或者直接过早死亡,结果就是优胜劣汰,最后完成了进化。但是在现代社会中,则可以避免摄入过量的过敏原,并且用其他食物代替,并不能重点影响。

    那么是不是可以说,在生理上,现在的伦理以及科技减缓了进化的脚步呢

    • ttt说道:

      科技也好伦理也好,都是环境的一部分吧。永远是适应环境生存,不适应的淘汰。

      有过龟壳上长着很像某家家纹的的例子,也算是环境影响生物吧

  3. 小英雄说道:

    如何证明乳糖耐受是自然选择的作用,而不是获得性遗传?

    • hazelx2说道:

      因为获得性遗传本身就是伪科学,想不到在这里都有人信……

  4. 剧毒说道:

    所以说马克思马大人确实是个强人啊....

  5. 拼音佳佳说道:

    说起食品过敏,亚洲人这方面反应程度更弱,过敏源更少一些.美国那边吃花生都会死人,我是在20岁以后才知道这件事的,身边根本不会发生这种事.

  6. [...] 一旦确证, 这将成为人类演化史上最新的案例。在此之前,最新近发生的类似演化是乳糖耐受性(即可以在成年后消化奶类)的案例,大约在7500年前乳糖耐受性的基因在北欧人中开始传播。但是考古学家们认为, 藏族人不是3000年前,而是更早的时候已经居住在高原地带, 遗传学家的日期是错误的。 [...]

  7. 麟趾阁说道:

    细菌病毒会不会引起变异?就像牛痘似的,最终使得人类的某些基因由于微生物的原因而发生变化,产生更加适应环境的性状?另外,现代文明当中,交通的大大改善,留学和移民的普及,是否意味着混合人种将会是未来人类的发展方向?这也是文化对基因的影响吧。可是,如果人类基因特点变得相似的话,某些针对特定基因的疾病,也可能会对全体人类产生危害。

  8. waterwing说道:

    进化就是能适应环境,是为了基因能更好的生存。
    对个体而言,意味着为自己及后代占有更多的资源

    就人而言,身体素质高的,天灾人祸耐受性强的,能赚钱的,受教育程度高的,就能生存。
    文明改造了自然环境,而与自然斗争的,未开化的民族越来越少。
    文化背景决定选择口味,被选者留存后代,而落选者基因不能传续。

    所以说现有人类的基因已经是祖先基因优化选择的结果,伴随科技的发展,我们将知道哪些基因有助生存,哪些基因妨碍生存,进而可能更有目的性地,更精密地操作这种选择。

  9. [...] 一旦确证, 这将成为人类演化史上最新的案例。在此之前,最新近发生的类似演化是乳糖耐受性(即可以在成年后消化奶类)的案例,大约在7500年前乳糖耐受性的基因在北欧人中开始传播。但是考古学家们认为, 藏族人不是3000年前,而是更早的时候已经居住在高原地带, 遗传学家的日期是错误的。 [...]

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