科學家提出,藏族人是最快的人類演化個案

科學家提出,藏族人是最快的人類演化個案 

科學松鼠會的日誌 

居住在海拔4000米的藏族人, 呼吸著比海平面含氧量少40%的稀薄空氣, 卻幾乎沒有任何高原反應. 究其原因, 中國的一支生物學家小組解釋為人類演化所致, 而且這也許是人們最近發現的最快的人類演化個案。

比較藏族人和漢族人的基因組, 生物學家們發現至少有30種基因在藏族人適應高原生活的過程中發生了變化。據汪建領銜的北京華大基因(BGI)的生物學家稱, 藏族人和漢族人在3000年前才分化成兩個民族。該報道發表在最近的《科學》上。

一旦確證, 這將成為人類演化史上最新的案例。在此之前,最新近發生的類似演化是乳糖耐受性(即可以在成年後消化奶類)的案例,大約在7500年前乳糖耐受性的基因在北歐人中開始傳播。但是考古學家們認為, 藏族人不是3000年前,而是更早的時候已經居住在高原地帶, 遺傳學家的日期是錯誤的。

當低海拔地區的人移居到高海拔地區時, 他們的血液會變稠,因為身體試圖通過產生更多血紅細胞來抵抗缺氧。血紅細胞的過量生產會導致慢性高原反應和生育水平下降——居住在西藏的漢族人嬰兒死亡率是當地藏族人的三倍。

華大基因的研究團隊針對來自海拔4200米的兩個村莊的50名藏族人和海拔42米的北京的40名漢族人分析了他們基因組中3%的基因。許多基因在人群中有不同的形式。生物學家發現大約有30種基因在藏族人中普遍表現出在漢族人中罕見的基因型。區別最大的一種基因在漢族人僅有9%擁有, 但藏族人中87%都有。

如此巨大的基因差異顯示,這種藏族人特有的基因型特別受到自然篩選的青睞, 也就是說這些基因型的擁有者顯然可以繁衍相對更多的後代。

擔任主角的基因稱為低氧誘導因子2- alpha, 或HIF2a。藏族人特有的該基因的形式使他們有較少的紅細胞, 因而他們血液中的血紅素也較低。

這個發現解釋了為什麼藏族人不會有高原反應, 但是也引發了另外一個問題,:既然他們無法產生額外的血紅細胞, 他們是如何對付缺氧的。

另外兩組研究藏族人如何適應高海拔生活的學者也把這組基因確立為研究目標. 一組是猶他大學Tatum S. Simonson與青海大學格日力教授合作分析了31個藏人的基因組, 並在5月的《科學》雜誌上發表稱HIF2a和其它有關血紅細胞產生的基因帶有自然選擇的印跡。

無獨有偶, 同樣也是藏族人的這一基因,一支由美國西儲大學人類學家Cynthia M. Beall 和中國昆明動物所鄭永唐共同領導的生物小組發現了其中有遺傳變化, 而且這一變化與血液中較少的血紅素有關。他們的報告發表在美國《國家科學院院刊》6月22日號上。

人類對高原的適應無疑是相當有趣的領域, 但讓三篇有關研究同時在幾周內出現的另一個原因可能是評估基因組中哪些部分受到自然選擇的技術手段剛剛成熟。

三篇新鮮出爐的報告在藏族人擁有更受自然選擇青睞的基因特型這點上不謀而合,但是華大基因的計算結果認為藏族人和漢族人直到3000年前才分化成兩個民族,這一結果卻不大被接受。考古學家認為青藏高原早在7000年前, 也許甚至21000年前就已經有人居住。

據Mark Aldenderfer, 加州大學默塞德分校的西藏專家稱: 「無論從歷史, 考古或者是語言記錄等任何我們已知的方面來看, 藏族人和漢族人直到3000年前才分成兩個民族都是站不住腳的。」

Aldenderfer博士認為很可能曾經有很多移民來到青藏高原, 並且有間接證據表明, 大約6000年前已經有游牧民族從北部和東北部進入高原。更早的遺傳研究表明, 藏族人的基因與漢族南方人相比, 更接近北方人, 而且混合了一部分中亞的基因。

比起考古學家, 遺傳學家對數據有更彈性的看法, 如果遺傳學家把其它任何線索考慮在內, 漢族人和藏族人很可能是在6000年前分化成兩個民族而不是3000年。

來自加州大學伯克利分校的一位丹麥學者, Rasmus Nielsen為華大基因的數據進行了統計計算並稱「我們對3000年這一數據的準確性感到相當有信心」, 但是在不久後的一封郵件里, Nielsen博士卻說「我不能完全有信心排除是在6000年前而非3000年前分離的可能。」

同樣的不確定性也存在於人口規模的估算, 華大基因的團隊認為兩種人口分化時, 只有288 名漢族人和22642名藏族人。考慮到華南從10,000前就開始種植水稻,在3000年前出現有規模的農耕社會,這一估算讓考古學家很迷惑。Nielsen博士認為288名漢族人這個數據僅僅是要表示在漢族人口的一個瓶頸階段, 當時漢族人口很少, 而這個瓶頸時期更容易出現在10,000年前。

 

 

 

 

 

消息來源:《紐約時報》7月1日報道、《科學》7月2日 、5月13日論文摘要、PNAS 6月22日論文摘要

圖片來自 《科學》網站

鍾季怡 編譯,renard 審稿

 


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