科學(xué)前沿觀天下 篤學(xué)明理洞寰宇
從南方古猿到21世紀(jì)智人，人科動(dòng)物經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)數(shù)百萬(wàn)年的進(jìn)化史得以發(fā)展到今天。一些科學(xué)家通過(guò)研究認(rèn)為，受礙于人體結(jié)構(gòu)的限制，人類進(jìn)化進(jìn)程已達(dá)到極限水平，尤以智力水平最為代表，此后甚至?xí)呦蛳缕侣贰Ｄ敲?，人類真的已?jīng)進(jìn)化達(dá)到巔峰狀態(tài)了嗎？
曾有研究表明，在人類腦部每1kg的腦組織中包含多達(dá)1000億個(gè)腦神經(jīng)元，其中僅僅每立方毫米的大腦皮層上就分布著10萬(wàn)個(gè)微小神經(jīng)元。英國(guó)劍橋大學(xué)研究也表明，人類腦部重量?jī)H占人體約2%，但其消耗的能量十分驚人——約占全身20%的能量。
部分科學(xué)家認(rèn)為，經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)的進(jìn)化，人類大腦中神經(jīng)元已經(jīng)小的不能再小，就像是一臺(tái)計(jì)算機(jī)芯片，如果繼續(xù)精細(xì)化以致大腦超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，最終難以“散熱”進(jìn)而無(wú)法產(chǎn)生神經(jīng)脈沖。此外，想要變得更聰明意味著要增強(qiáng)大腦各模塊間的鏈接，這一過(guò)程將耗費(fèi)更多能量，從而進(jìn)一步限制人類智力的提高，即大腦停止進(jìn)化論。
事實(shí)上，人類的進(jìn)化自始至終都沒(méi)有過(guò)片刻停歇。最近，來(lái)自澳大利亞昆士蘭大學(xué)的遺傳學(xué)家通過(guò)一種獨(dú)創(chuàng)的DNA突變統(tǒng)計(jì)法，在人類基因組中發(fā)現(xiàn)人類生育能力和心臟功能正在快速進(jìn)化的有力證據(jù)。
研究人員對(duì)英國(guó)生物庫(kù)中的126545個(gè)個(gè)體的基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，仔細(xì)對(duì)比了28種復(fù)雜性狀。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)個(gè)體發(fā)生有害的DNA突變后，這一有害突變遺傳到子代的概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于有利DNA變異（負(fù)選擇）。其中最強(qiáng)有力的證據(jù)是與心血管功能和生殖功能相關(guān)的人體性狀特征：心血管功能與腰圍和腰臀比存在顯著的相關(guān)性，腰部脂肪過(guò)剩與心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)增加也存在正相關(guān)關(guān)系，生育能力則和遺傳適宜性之間有很強(qiáng)的相關(guān)性。
進(jìn)化受自然選擇影響，而自然選擇并不是超能力，往往需要幾代甚至幾十代人的發(fā)展才能顯現(xiàn)出來(lái)。這種變化往往非常微妙，以至于我們幾乎無(wú)法感知到身體的變化。這并不是科學(xué)家第一次利用生物庫(kù)對(duì)人類進(jìn)化進(jìn)行綜合分析。2011年一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，進(jìn)化的發(fā)生相當(dāng)頻繁，但不會(huì)短期見(jiàn)效，進(jìn)化特征的發(fā)展和持續(xù)需要100萬(wàn)年左右的時(shí)間。
這項(xiàng)研究雖然無(wú)法確定人類進(jìn)化在短期時(shí)間內(nèi)的影響，但至少，它給出了人類生育能力與心血管功能正在快速進(jìn)化的有力證據(jù)，也讓我們明白了進(jìn)化過(guò)程中負(fù)向選擇的重要性。DNA變異遺傳的選擇性有助于我們更好地理解復(fù)雜性狀的遺傳基礎(chǔ)，并為復(fù)雜性狀和醫(yī)學(xué)基因組學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)提供了重要參考。
文 / 朱張航宇
參考文獻(xiàn)：Signatures of negative selection in the genetic architecture of human complex traits, Nature Genetics, 2018, doi:10.1038/s41588-018-0101-4.
聯(lián)系客服
