作者hungchih (小黑炭)
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时间Mon Mar 20 09:54:59 2006
人类的演化到此为止了吗?
随着现代国家、医疗技术、文化、科技的进步,延长人们的寿命,也几乎使得每个人都可以适存,这会不会使得人类演变因此停止了呢?透过探讨人类演化过程中受天择或非基因作用(nongenetic forces)与今日的文化及科技的变迁间的关连性,显示人类仍然在演化,但难以预料人类未来的演化方向。
南非开普敦大学(University of Cape Town)的人类学家Rebecca Ackermann及美国俄亥俄州立大学 (Ohio State University)的人类学家Clark
Larsen分析人类祖先的长相,从灵长类动物笨重下颚的粗脸到现代人头颅明显朝小型而圆、纤细优美的脸形及下颚,发现天择作用可能驱使长相的演化朝向早期人种的生成,但他们也发现长相的变化可能因工具的使用,致使咬及咀嚼动作的变少而变小。过去一万多年,随着农业的发展,人类开始吃易於咀嚼的软质食物,结果解放脸部及下颚咬合的压力,进而影响头颅的形状。多数研究显示非西方人多吃硬质的食物,有咬合不良的比率较少,随着咀嚼压力的减少,咀嚼的肌肉及骨骼长的较小,此现象在猴子的族群中也有观察到。还有许多发展中国家的人民平均身高较150年前뀊炕A是因为有较好的饮食而非天择作用,显示了骨骼可塑性的表现,故有些改变可能是受到饮食等文化或环境因子的影响。
而头颅骨在不同地区的差异,呈现了天择以外,随机的基因漂变也在人类多样性的演化上扮演重要的角色,例如头宽、鼻高、下颚长等。但加州史丹佛大学的人类学家Charles Roseman藉由西伯利亚前俄属白雅特共和国(Buriat)的头颅骨较随机漂变(random drift)预测的宽阔,指出这可能是适应寒冷气候的特徵,因为宽阔的头颅骨有较小的表面积。因此,除了基因漂变和迁移居住区域等因素之外,适应天候等其他因素也是造成人类多样性的原因。
即使许多证据显示基因漂变和非基因因素造成现代人类型态的不同,但也有证据显示天择仍对人类型态演化的细微影响,例如乳糖不耐症(lactose intolerance),乳糖是牛奶中大部分的糖类,但大部分的成人不能喝牛奶,是因为他们体内只制作少量的乳糖?以分解乳糖,而有乳糖不耐症,在欧洲人有70%以上的比例可耐乳糖,但在亚萨哈拉非洲及东南亚则较少,似乎与欧洲人有长期喝牛奶的历史有关。所以,波士顿哈佛医学Joel Hirschhorn领导的研究群找到长度为大於一百万个核甘酸硷基对,里面含有乳糖?基因的单体型(haplotype:individual
alleles),这单体型在欧洲血统的美国人及欧洲人中占80%,但在南非的班图人(Bantu)及大部分中国族群中却找不到,由於还未受到基因重组的影响,遗传学家推测这个这段DNA区块仍然相当年轻,而受到天择作用影响的时间,与五千年至一万年前日常的养殖兴起相当符合,故文化及科技的变迁也是造成天择作用的因素。
虽然天择偏好喜欢喝牛奶的成人,但大部分人们没有喝牛奶,并不影响生活,但有一些例子说明某个对偶基因的有无,却事关生死,例如人类的黑死病—後天免疫缺乏症候群(AIDS)及疟疾。四年前,Tishkoff以及研究员们发现G6PD(glucose-6-phosphate
dehydrogenase)基因的两个对偶基因受选择压力所偏好,就是突变的对偶基因A-及Med,是造成血型疾病的突变基因型,只出现在有疟疾的地区,因为它可以防疟疾的发作。根据考古学的证据,在农业发展後,林地的清除,留下的池水,成了繁养疟疾的媒介蚊子Anopheles的场所,疟疾才成为主要的健康问题,因此文化的变迁再次导致遗传基因的变动。
而AIDS的例子,流行於1970年晚期,当HIV感染血液中的T细胞,它会连接细胞表面的受器CCR5,在1990年中期的研究员发现同型结合子的CCR5突变基因可以防治AIDS的发生,这突变基因又称为delta32,在欧洲人中有 13%以上的比例,但在其他族群极为稀少,此对偶基因delta32约在七百年前出现的,推断出强烈的选择事件造成它的散布,近年来的研究说明可能是与造成欧洲人大量死亡的天花有关。
在过去几年,在冰岛首都雷克雅维克的生技公司deCODE遗传学单位的科学家,聚集27万冰岛公民的基因资讯,研究员发现人类第17对染色体的变异,DNA上有90万个核甘酸硷基对是反向的,而这段反向的DNA序列和之前发现的H2单体型有关。带有H2的冰岛人占17.5%,欧洲人有21%,但是在非洲人仅有6%及亚洲人有
1%。在1925及1965年间出生的29137个冰岛人中,女性带有H2单体型者却比带有H1者有多於3.5%的小孩。deCODE团队进一步发现带有H2者的卵母细胞再行减数分裂时能发生较高频率的基因重组,而母亲的卵母细胞重组效率较高的则有较多的小孩,可能因为这个基因的改组而防止减数分裂过程中产生的错误,并且带有H2者似乎有较长平均的寿命,这是联系在DNA变异上的优势。若是它在其他的族群及环境中呈现相同的生殖优势,H2性状的欧洲人版本可能会席卷整个人类族群,但在欧洲之外H2单体型却是呈现低的比例,确实原因还需进一?探讨。
现有的证据都说明随着文化及科技的变迁,天择仍在人类基因组(genome)上进行着微妙的作用,表示人类仍然在演化,而形成地区性的基因库,但并不会有一定的方向,所以,难以去预料人类未来的演化方向。目前人类的族群渐渐的成长,使用超过地球能源资源,以及气候的变迁,只能推测未来可能面临的环境型态,或许会是对人类生存条件更为严苛的新天择作用。但演化并没有一个明确的目标,只是允许\我们在这一世代有较佳的存活及繁殖力,所以人类未来演化方面的预测,以目前科学研究的角度来说仍是充满未知的。
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