文化加速人类进化

对常见基因变异模式的分析表明,人类在近代进化得更快

在过去的5万年左右的时间里,智人已经遍布全球,并且数量大幅增加——从公元前9000年的估计500万到今天的约65亿。更多的人意味着更多的机会让突变进入基本的人类基因组,新的研究证实,在过去的1万年里,从消化到骨骼的各种变化都在发生。

犹他大学的人类学家格雷戈里·科克伦是分析390万个显示最大变异的DNA序列的团队成员,他说:“我们发现很多人类基因正在经历选择。” “大多数都是最近发生的,以至于过去几千年的人类进化速度远远大于过去几百万年。”

他补充说:“我们认为这可以解释为,随着人们成为农业耕作者(这是一个重大的生态变化),选择的力量增强了,并且随着农业导致人口规模增加,有利突变的数量也大大增加。”


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大约1万年前,人类从靠土地为生转变为积极种植农作物和驯养动物。由于这导致人口集中,疟疾、天花和肺结核等疾病变得更加具有毒性。同时,以农业为基础的新饮食也带来了自身的挑战——包括由于缺乏肉类导致的缺铁、蛀牙,以及最终因营养不良导致的身材矮小,威斯康星大学麦迪逊分校的人类学家约翰·霍克斯是另一个团队成员。

他补充说:“他们的身体和牙齿缩小了。他们的大脑也缩小了。”“但是他们开始获得新的等位基因[替代基因形式],这有助于他们更有效地消化食物。新的保护性等位基因使一小部分人能够更好地幸免于可怕的疾病。”

通过寻找在这些存在巨大变异的部分中,个体之间变异很小的基因物质的大片区域,研究人员确定了最近起源并赋予某种优势(因为它们迅速变得常见)的区域。例如,被称为LCT的基因使成年人具有消化牛奶的能力,而G6PD则提供了一些抵抗由恶性疟原虫寄生虫引起的疟疾的保护。

霍克斯指出:“一万年前,地球上没有人有蓝眼睛”,因为该基因OCA2尚未发育。“我们与仅在400代之前生活的人们不同,这在很多方面都是显而易见的;你可以亲眼看到。”

研究人员在《美国国家科学院院刊》上撰文指出,比较人类与我们最亲近的亲戚黑猩猩之间的遗传差异表明,变化的速度已加快至长期平均速度的10到100倍。

并非所有种群都表现出相同的进化速度。例如,非洲人的突变率略低。科克伦说,因为现代人类是在他们居住的地方进化的,“非洲人不必适应根本不同的气候。”“生活在与非洲祖先截然不同的环境中的欧洲人和东亚人,以及早期采用农业的人,更加不适应环境。”

并且这种快速的进化步伐不会放缓,直到每一个可能的有益突变都开始发生——达到最大的适应速度。据研究人员称,这种情况已经在肤色等领域开始出现,其中不同的基因组负责欧洲人和东亚人较浅的肤色。

该发现提出了许多问题。其中包括:“这种知识的医学应用[以及]大多数选择的变化究竟做了什么以及是什么驱动了它们的选择,”科克伦说。

但是,由于对最近进化的成千上万个基因的详细了解,人类的历史开始从我们的基因中读取出来。霍克斯说:“我们将按功能类别对这些基因进行分类,并寻找基因变化与饮食、骨骼形态、疾病和许多其他方面的历史和考古变化之间的匹配之处。”“我们认为我们将能够找到推动人类人口增长和迁徙的基因变化——人类历史的广泛原因。”

*本文错误地将用于此分析的HapMap基因型数据集描述为“基因”而不是“DNA序列”。

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