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第247页

    这些代价高昂的疟疾抵御机制(有严重副作用的抵御),远远比随机出现的变异引起的单一遗传疾病要更常见。大约4亿人(占世界7%的人口)患可能引起严重后果的葡萄糖—6—磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏症。大约有25万儿童生来就有镰状细胞贫血症(这可是非常严重的),同时有大约2万男孩是生来就有假肥大型肌营养不良症,是最常见的细胞变异驱动的遗传疾病中的一种。[2]

    这些疟疾抵御机制变得常见,因为它们让携带者(携带一套基因变异体的人们)获得优势;然而,它们也会给携带两套基因变异体的人们带来各种麻烦(从温和的到致命的麻烦)。这是很独特的:我们很少见到其他功能上有如此残酷的适应性变化。比如,人类很少会有一种等位基因,让携带者跑得更快,却让携带两份的人变得跛脚。通常,基因以高效和协同的方式一起工作。我们认为这个例子中出现的遗传学上的混乱可归因为恶性疟疾并不是一种有很长历史的病症,这如今我们都很清楚了,它的历史可能短到只有4000年的程度。看起来抗疟疾的其他遗传抵御机制也是同样的。比如说,非洲主要的葡萄糖—6—磷酸脱氢酶缺乏症就只有大约2500年的历史,泰国的血红蛋白E病只有大约2000年历史。[3]

    针对恶性疟疾的适应是晚近而且是区域性的,出现在旧大陆的热带和亚热带地区:生活在亚欧大陆较冷的地区、澳大利亚和美洲大陆的人们要么从未接触过疟疾,要么是在更晚近的时期接触到。疟疾重塑了人类基因组,但只是在某一人群中。它一直是过去几千年中使人类群体产生差异的其中一种力量。

    疟疾抵御机制只是一个更广泛分布的现象中的一个例子。近期的全基因组扫描分析结果表明,还有更多疾病抵御机制引起的遗传改变存在。而同样的,这些适应性变化的程度在每个地区都是不一样的。

    有时与病原体防御和免疫系统有关的新等位基因能迅速达到很高的频率,这样的例子我们见得不少。这些等位基因的功能包括产生抗体、控制白细胞攻击入侵有机体和受感染细胞、产生基因抵御病毒感染、与诸如幽门螺杆菌(引起胃溃疡和胃癌的细菌病原体)的病原体进行细胞间相互作用。再次强调,许多此类变化都是区域性的。但即便在我们开始发现这类新的抵御机制之前,很明显这类现象一定是存在的,因为一些人类群体曾比另一些更容易受到诸如天花和流感一类疾病的伤害。

    是时候再来谈这老掉牙的论调,说人类群体间生物学意义上的差异是“肤浅的”,仅仅停留在表面,这是不对的。我们看到由基因引起的差异在各种功能上体现,而且此类差异中的每一种都重要到能引起适应性的显著提升(体现在后裔数量上)——否则它也不可能在区区数百万年间就达到很高的频率。它们绝不仅仅是引起诸如发色、肤色、鼻形等表面的变化,而即便明显只是表面上的差异,有时也会起重要的影响。其中一些差异绝非仅仅停留在表面或是不重要的,它们显著影响出现此类表征的人群,有时是以无法预料的方式产生影响。它们在历史进程中曾经有关键的影响,其中一些如今依然在影响着许多遗传事件的进程。

    曾经历过不同生态史的群体会有不同的进化响应。以传染病为例,在旧大陆主要的几个人类群体聚集的中心地带,那儿的人群会演化出种种最强的抵御机制。与旧大陆上传播的疾病隔绝的人类群体则无从演化出此类保护机制。

    比方说,美洲印第安人就只经历过很少的传染病。其他与旧大陆隔绝的群体情况也类似,比如澳大利亚原住民、波利尼西亚人和安达曼群岛岛民:他们没有经历过传染病传播的千万年,没有演化出大多数旧大陆居民所具备的强化抵御能力,在与更广阔的世界的接触过程中纷纷遭遇剧烈的打击。

    “肤浅”

    我们目前多少知道一些导致亚欧大陆北部人群浅肤色的遗传改变机制。至少我们知道HapMap遗传学数据库收录的欧洲和亚洲(中国和日本)等非洲以外人群身上的遗传学变化。

    这些群体中的每一个都有数种基因已被或正在被替换,即产生更浅肤色的新变体替代如今撒哈拉以南的非洲人(大部分携带人类祖先的等位基因)所携带的深肤色基因。有意思的是,在中国导致浅肤色的遗传改变与在欧洲实现同样功能的那些遗传改变基本上不同。很多时候导致变异的是不同的基因,即便有相同的基因参与,在亚欧大陆不同的两端的群体所产生的变异也经常有所不同。所以在这个例子中,就像在乳糖耐受和其他一些例子中一样,不同群体的相似特征是趋同进化的产物,而在生物化学和遗传学层面上则完全不同。有时种族相似性是“肤浅”的。

    许多这类遗传改变看起来都是晚近发生的。SLC24A5变体看起来是对欧洲以及邻近人群的肤色有最大影响的突变,它以惊人的速度传播。其连锁不平衡的程度(即环绕这一基因的基因组分布惊人地均匀)显示这一突变体大约在5800年前出现,然而它在整个欧洲的分布频率达到99%,同时以极高的频率出现在北非、东非并一路往东远至印度和锡兰。如果它的确是如此晚近时期出现的,它必然有很高的选择优势,有可能高至20%,其速度相当于一位农民在其一生中就能观察到他村里人们外貌上的变化。这里重申,如果它是如此晚近出现的,它必然在很早的历史时期有更局限的分布,尤其在边缘地区。事实上,这有可能解释为何罗马人有苏格兰皮克特人是黑皮肤的印象。

    就如第三章所说,引起浅肤色的基因在晚近时期横扫欧亚的局面可能的驱动原因在于:居住在高纬度地区的农民在紫外线辐射很低的情况下对维生素D的需求增加。但也有其他可能性。在旧大陆热带,比如说撒哈拉以南非洲、美拉尼西亚和新几内亚,黑皮肤这原初的性征是有选择优势的。脸色苍白可不受欢迎。但在海拔更高的地区,比如欧洲和亚洲北部,肤色可能更淡一点。许多基因有不止一种功能:有可能产生黑色素的基因曾经经历过一些遗传学改变,从而增进了其他功能,产生了并非是促进维生素D生产的其他益处。

    我们知道鱼类身上的一个例子可以解释相同的原理。在人类身上,2型眼睛皮肤白化病(oculocutaneous albinism II,OCA2)突变体和黑色素代谢途径有关——如果你携带两副不完整的突变体,那么你就是白化病患者。它同时也影响眼睛的颜色:在欧洲迅速增加的一个特定的变异是蓝眼睛出现的主要成因。被困在岩洞中的鱼类(相信我们,这都是相关的内容)失去视力并在许多代以后发生白化现象。研究者发现墨西哥许多不同种类的岩洞目盲鱼类都带有OCA2突变体,它们全部都是脂鲤的后代。然而引起白化病的变异在每种鱼类身上都是不同的,它们的源头也各不一样。既然我们在每一个例子中都发现了OCA2突变体,那么除去OCA2基因肯定有某种好处,至少是在那种地下环境里。而这种好处肯定不是增加紫外线吸收,因为那些岩洞里根本没有紫外线。[4]

    有一些线索指向除去OCA2基因,或至少减低它的活性,对于那些能避免后果的人类可能是有好处的(或许是通过和维生素D无关的一些方式)。我们观察到的模式是拥有一副减活的OCA2基因即便在阳光比较充沛的地域也是有好处的。在南非,OCA2被去除的版本的基因非常常见:基因频率超过1%。[5]而拥有两副这种基因的个体则会患白化病,并有诸如皮肤癌和眼盲这样的病症,在社会生活中常常被摒弃。然而这是南非最常见的遗传病,而且绝大多数的病例是由同一种突变引起的。美国西南部的美洲印第安人身上也有同样的情况:一种形式的OCA2白化病在纳瓦霍人(the Navajo)和其他邻近部落中非常常见,基因频率高达4.5%。[6]墨西哥南部、巴拿马东部和巴西南部也有同样的模式出现。所有这些例子都显示了杂合体(即只携带一副减活版本的OCA2基因)有可能是有好处的。