极速需求?

研究挑战了人类进化在近期加速的观点

亚的斯亚贝巴是基因世界的中心。这并非因为其在基因组分析方面拥有任何特殊技能,而是因为人类遗传密码的变异随着距埃塞俄比亚首都距离的增加而减少。毕竟,现代人类起源于东非。

然而,这一基因事实已导致一些不同的结论。一些研究人员着眼于不同人群的构成差异,并认为人类进化必定正在加速,才能解释所有这些变异。另一些人则将这种变异视为进一步的证据,证明相对少数的个体从非洲迁徙出来,并在世界其他地区建立了现有的人群。

去年12月,一群人类学家和遗传学家在检查了来自被称为HapMap的四个种群的270人的390万个DNA序列后,得出结论,人类进化必定在过去4万年中加速了。“我们发现非常多的人类基因正在经历选择,”犹他大学的格雷戈里·科克伦(Gregory Cochran)说,他是该团队的成员。“我们认为这可以用选择强度的增加来解释,因为人类变成了农业人口,这是一个重大的生态变化,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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此类突变包括区域性不同的基因,这些基因使肤色变浅,并在成年期赋予了消化牛奶的能力。在另一项独立工作中,巴黎巴斯德研究所的柳伊斯·金塔纳-穆尔西(Lluís Quintana-Murci)和他的同事总共统计了约55个此类突变。

但是,对单个DNA氨基酸(单核苷酸多态性)、DNA序列(单倍型)或更长的遗传密码片段(拷贝数变异)的变化的其他研究都一致认为,非洲人民的基因组具有最大的多样性。不同地区的人们——例如,非洲人和欧洲人——可能有一些不同的基因,但是这种微小的差异与全人类共有的遗传密码量相比显得微不足道。事实上,两个非洲人之间的基因差异可能比一个非洲人和一个欧洲人之间的基因差异更大。“我们是一个年轻的物种,”密歇根大学安 Arbor 分校的遗传学家诺亚·罗森伯格(Noah Rosenberg)评论道,他参与了一项关于基因变异的综合研究,该研究发表在二月份的《自然》杂志上。“不同的人类种群分离的时间还不够长,无法发展出他们自己新的等位基因。”

因此,许多遗传学家对基因在人类存在于地球各个角落的相对短暂的时间内进化得非常多表示怀疑。根据对DNA氨基酸变异的另一项分析,大多数确实发生变异的遗传指令更有可能是有害的而不是有益的。

斯坦福大学的遗传学家马库斯·费尔德曼(Marcus Feldman)解释说,与进化作用于相对较少数量的基因以积极促进功能适应——这一过程被称为正向选择——“另一种选择是人口统计学因素,即瓶颈效应。”瓶颈效应描述了一个新人口从少数个体中崛起的过程。费尔德曼参与了一项对来自51个不同种群的938人的DNA样本的研究,在DNA序列(单倍型)变异随着距非洲距离的增加而减少的情况下,找到了另一种解释的证据。这项工作发表在二月份的《科学》杂志上。

康奈尔大学的卡洛斯·布斯塔曼特(Carlos Bustamante)说:“瓶颈效应随后的人口增长可能解释了预测会对蛋白质结构和稳定性产生不利影响的欧洲-美洲特有氨基酸变异比例的略微增加。”他使用计算模型来模拟基因的变化。哥伦比亚大学的伊齐克·皮尔(Itsik Pe’er)等其他计算生物学家也指出,人口统计学变化与人类基因的总体分布相符。

一项名为“千人基因组计划”的新倡议可能会解决人类进化是否加速的问题。该计划计划于2011年完成,应该提供“来自更多种群的更多个体的丰富序列数据”,布斯塔曼特实验室的研究生柯克·洛穆勒(Kirk Lohmueller)指出。

该项目还将比以往任何时候都更详细地深入研究基因组。“我们将获得那些样本中频率在1%或更低左右的变异,”美国国家人类基因组研究所遗传变异项目主任、遗传学家丽莎·布鲁克斯(Lisa Brooks)说。相反,她补充说,“在一个种群中常见的东西不太可能在另一个种群中罕见。这反映了我们共同的遗产。”

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