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尼安德特人,到底为我们带来了什么
生活在旧石器时代的尼安德特人,是与我们现代人类祖先最亲近的古人类群体,但是他们却一直是野蛮、愚笨原始人的代表。这种形象是如何被勾勒出来的? ▼身高155cm的男性尼安德特人复原图|图片来源:Natural history museum
从石器技术上来说,尼安德特人的工具技术似乎在数万年当中都没有改革,这是大家觉得他们智力低下的原因;从模样来看,他们走路弯腰驼背,不像现代人一样挺胸站立,还拥有突出的前额以及发达的肌肉,都显得愚笨痴呆;说他们野蛮,也是因为已发现的尼安德特人遗骸有被工具刮下肉的痕迹,有考古学家据此推测他们会食用死去的同伴。 插播:尼安德特人 ▼尼安德特人狩猎复原场景|图片来源:Gallo-Romeins博物馆
不过,这些偏见已经被学术界纠正,尼安德特人的脑容量比现代人的平均水平还要高一些,同样具有复杂的认知能力,比我们想象得更像现代人,可惜在大众文化中,他们的刻板印象已经难以被纠正。而且,这种狭隘的旧有偏见随着基因研究 的深入,更加难以克服。为什么这么说呢? ▼尼安德特人(左)与现代人(右)的脑容量对比示意图|图片来源: https://doi.org/10.1016/j.cub.2022.08.027
我们体内的尼安德特人基因 也许是31.6万~21.9万年前,也许是10万~6.5万年前,在中东的某个神秘地点,智人祖先和尼安德特人通婚了。我们身体中,从此保留了这些灭绝旁亲的痕迹,他们的DNA在我们体内仍继续发挥实质影响力,约有20%的变异遗传到了现代人类身上。 就像每个人的基因虽然各有千秋,但是大同之下也有小异一样,在不同的基因位置,有的人搭载了尼安德特人DNA,有人搭载了智人祖先DNA,含量也有差异。 混血儿不是挺好的么。 甚至有一个遗传学术语,就叫“杂交优势 ”,即在生物界,两种遗传基础不同的植物或动物进行杂交,其杂交后代所表现出的各种性状均优于杂交双亲。举一个植物界的例子,袁隆平院士的杂交水稻,具有显著的高产优势,以及生长期短、抗逆性强等特点,解决了世界上五分之一的人口温饱问题。 ▼高产、生长期短、抗逆性强等多种优势集一身的杂交水稻|图片来源:pixabay
虽然尼安德特人与智人祖先的后代,既不是同种人之间的混血儿,也非绝对意义的“杂交”后代。不幸的是,现代人所搭载的微量尼安德特人元素,竟然暗藏危机,隐藏着很多的疾病风险…… 尼人基因风险检测 可以尝鲜,不要迷信 不论是巫师用来占卜未来的水晶球、塔罗牌,还是算命先生的易经卦象、阴阳五行,智人们从古到今,都对自己过去与未来充满好奇。于是,“高科技算命技术”,也就是如今平民化的基因检测服务,也应运而生,甚至每年都能产生高达200亿美元的市场价值。今天,只需要几百块钱,一根头发丝、一片碎指甲或者一口唾沫,就能检测出每个人体内的尼安德特元素。 ▼美国一家面向个人全基因组测序的公司,119美元即可检测尼安德特人基因比例
但我们更想知道的,是这些基因中存在的风险。 有专家推断尼安德特人灭绝的原因就是小群体生活,总人口数量一直保持在较低水平,这导致有微小害处的基因无法有效地通过自然选择而剔除,并且可能更容易传播。同时,人口数量偏低,也阻碍了远距离群体的基因交流。所以,在尼安德特人和现代人祖先分离后,他们累积了大量的遗传突变,对后代产生了有害影响。比如有患上糖尿病的风险基因,有得抑郁症、多动症的风险基因,有患上皮肤病的风险基因,有患上癌症的风险基因……还有心脏病、肥胖症、流行病、新型冠状病毒感染……总之,风险基因无处不在。 ▼尼安德特人基因对人体健康的影响|图片来源:http://sciencemag.org
如今,中国是糖尿病患者人数最多的国家,印度是第二名,而这一排名预计将持续到2030年。为什么会这样?一个有趣的解释是,亚洲人基因组中的尼安德特DNA的比例,显著高于欧美人群,导致患上糖尿病的风险增高。 不过这种说法并不能让人信服。 首先,这其实是与考古学故事完全不同的,目前发现的尼安德特人考古遗存多集中在欧洲、中东,最东到过中亚,而在亚洲比如中国,只有马坝人可以勉强被认为是与尼安德特人模样相似的古人类。 ▼马坝人生活景象复原图(李荣山 绘制)|图片来源:中国科学院古脊椎动物与古人类研究所
再者,风险不能和患病画上直接等号。不是说有风险,就肯定会得病。相关并非等于因果。基因型并不等于表型。且不说目前的基因检测技术还不成熟,网上经常会曝出不同公司所检测出的截然不同的结果,很多知名医生也在公开场合中表示过:基因检测只是疾病预测的一个方面,许多疾病都是多基因病,和环境等因素均有相关性,是否真的会患病,取决于家族史、临床表现、疾病史等多个方面。 所以,那些想要通过尼安德特人基因测试,检测健康风险的人们,如果是出于好奇,可以试试,但这肯定不是了解自我的密钥。 被逐渐抹去的尼人痕迹 也许有人会问,风险基因为何没有被自然选择淘汰? 实际上,基因的变异遗传,本身并不具有目的性、方向性,生命体的基因变异为其同时带来了机遇以及挑战。最重要的就是看这种被遗传的变异,在风云变幻的大自然中经历生存竞争的考验时,是恰逢时机、还是生不逢时……曾经适应环境的变异,保留到现在就成了健康的绊脚石。也就是我们常说的:此之蜜糖,彼之砒霜。 比如有记者在采访古DNA技术的创始人帕博时问他,尼安德特人会和我得相同的疾病吗?帕博说,有些来自尼安德特人的基因变异会提高我们患糖尿病的风险,但是对于他们当时的遗传,以及他们的生活环境,可能具有不同的意义。再比如造成现代人营养失衡的尼人基因,实际上是调节维生素B转运的基因,帕博推测,那时缺乏营养,现在营养过剩,所以曾经的救命稻草,现在成了致命疾病。 ▼诺贝尔奖获得者斯万提·帕博|图片来源:Max Planck Institute
再比如,形成血栓的基因,本质是加强凝血功能的,但这种能力在现代心血管疾病高发的社会环境中,就成了重大隐患。有关能增强抗病毒、细菌、寄生虫免疫力的基因,在野外恶劣的情况下能有效对抗病原体,但是在注重卫生的现代社会,这种基因编码的蛋白质可能会过度刺激我们的免疫系统,招致过敏、炎症甚至自身免疫疾病。对某些类型的疼痛更敏感的急性疼痛基因,曾经是一种重要的生存特征,可以调节行为并防止进一步的伤害,现在却令很多人苦不堪言。 不过,尼人基因也并非一无是处。比如他们所具有的“昼夜节律”基因,可能促使了今天一些人更喜欢早睡早起。从尼安德特人那里继承了高鼻梁的基因,有助于在寒冷环境中对吸入的冷空气进行预热,使其在进入肺部前达到体温;欧洲三分之一的妇女有尼安德特人遗传的突变孕酮受体,这提高了她们的生育能力等等。 ▼现代人鼻梁(左)vs尼安德特人鼻梁(右)|图片来源:https://doi.org/10.1038/s42003-023-04838-7
而且,研究他们的基因,能对我们产生更大的意义。近年来,有研究团队通过含有尼安德特人DNA和蛋白质的人类干细胞,培育出了含尼安德特人基因大脑;也有研究“复活”尼安德特人和丹尼索瓦人 灭绝的抗菌肽,用于研发新药物…… 其实,从更长的时间尺度来看,广泛的自然选择一直在发挥着清除作用,早期的人类样本,尼安德特人的血统占据了3%—6%,现在已经降至了2%左右。尼安德特人在我们体内的基因痕迹,不论是有益的,还是有害的,正在随着时间流逝,逐渐被抹去。 注:图片来源于网络,已标明出处,若有版权问题请及时与我们联系洽谈稿酬事宜 【作者简介】栗静舒 古人类学博士,就职于中科院古脊椎动物与古人类研究所。
- END - 文稿|栗静舒 策划|马轩 编辑、排版|赵金鑫
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