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為什么說種族融合對人類的未來生存至關重要?

時間:2017-03-11 15:43:54
  • 來源:好奇心日報
  • 作者:NT
  • 編輯:newtype2001

如果說地球上的生命進化史能給我們帶來什么啟示,那就是,種族融合和隨之產(chǎn)生的多樣性才能催生更多的生存機會。

斯科特·所羅門(Scott Solomon)是一名生物學家,也是一名科普作者。他在萊斯大學(Rice University)擔任生物科學老師,作品和攝影曾經(jīng)發(fā)表在《Slate》雜志、《Nautilus 》雜志、Wired網(wǎng)站等媒體上。他在2016年出版了《未來的人類:人類持續(xù)進化過程背后的科學故事》(Future Humans: Inside the Science of Our Continuing Evolution)一書。如今,所羅門居住在美國德州的休斯敦市。

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在未來,很多人可能會像丹妮爾·肖梅克(Danielle Shewmake)一樣。21歲的肖梅克來自德州的沃思堡市(Fort Worth),是一名大學生。她有著黑色的自然卷發(fā),棕色的眼睛和橄欖色的肌膚。因為外貌的原因,很多人誤以為她具有地中海地區(qū)的血統(tǒng)(Mediterranean)。實際上,她的血統(tǒng)成分非常復雜。肖梅克的父親具有一半的徹羅基族(Cherokee,北美印第安人的一個種族——譯者注)血統(tǒng)和一半的高加索人(Caucasian,又稱歐羅巴人或者白種人——譯者注)血統(tǒng)。她的母親出生于牙買加(Jamaica),外婆是印第安人,外公則是非洲和蘇格蘭兩種血統(tǒng)的混血兒。

肖梅克說:“我和妹妹就是這些血統(tǒng)的‘合集’。”她不愿意以某一種特定的血統(tǒng)作為種族身份。相反,她喜歡“混血兒”(mixed)這種身份。

在人類數(shù)萬年的發(fā)展過程里,不同人種之間漸漸出現(xiàn)了生理特征上的差異。人類在全球各地定居后,慢慢開始適應當?shù)氐淖匀画h(huán)境和人文條件。在自然選擇和文化創(chuàng)新的共同作用下,人種之間的生理差異漸漸拉大。但是,不同地區(qū)之間的人們卻沒有斷絕往來。相反,不管是因為貿(mào)易還是沖突,不同地區(qū)人群之間的交流從未停止。正因如此,基因和理念之間的交換也未曾中斷。在過去的十年中,科研人員對成千上萬的人類基因組進行了測序。最近,新的研究發(fā)現(xiàn)移民遷徙和基因融合在人類歷史上發(fā)揮了濃墨重彩的作用。因此,人種之間的融合以及混血兒的存在從來就不是什么新鮮事。

不過,現(xiàn)如今的人種融合比例倒是創(chuàng)下歷史新高。全球化使人類具備了以往任何時候都不具備的流動性。國際移民遷徙數(shù)量達到歷史最高,跨種族婚姻的數(shù)量也再創(chuàng)記錄。在這些因素的共同影響下,越來越多像肖梅克這樣的混血兒出現(xiàn)在世界上。換句話說,混血兒已經(jīng)成為一股浪潮和趨勢。雖然不能簡單以基因差異來劃分和區(qū)別人種,但是種族的確能幫我們更好的理解如今正在興起的種族融合大潮。而且,這種人種的“重組”正影響著人類基因庫的基礎架構。

考古學證據(jù)表明,智人(Homo sapiens)在大約二十萬年之前的時候就已經(jīng)出現(xiàn)在東非地區(qū)。大約五萬年之前(或者可能更早),人類開始走出非洲,遷徙到阿拉伯半島(Arabian Peninsula)和歐亞大陸(Eurasia)內(nèi)部地區(qū)??茖W家分析稱,造成這一現(xiàn)象的原因可能是氣候變化迫使人類去尋找新的食物來源。后來,我們的祖先又跨越如今已被大海淹沒的大陸橋,來到了澳洲和美洲。最終,有一些祖先甚至在最為偏遠的太平洋島嶼上安頓下來。

在現(xiàn)代人的DNA和古代人骨骼中的DNA里,我們能找到證明這種古代人口遷徙的證據(jù)。某些時候,人類基因組的研究成果也能反過來從考古學和歷史學角度上證明人類遷徙記錄的合理性和科學性。蒙古帝國的擴張、阿拉伯的奴隸貿(mào)易、說著班圖語的人穿越非洲、歐洲對外進行殖民…所有這些活動都在我們的基因組里留下了不可磨滅的痕跡。另外一些時候,人類基因組數(shù)據(jù)也能給我們帶來驚喜,幫助考古學家和歷史學家解決爭端。比如很久以來,人們一直以為從頭到尾就只有一波游牧民族穿過了橫跨在白令海峽(Bering Strait)上的大陸橋,成功實現(xiàn)了對美洲原住民的殖民統(tǒng)治。但最近科研人員對大量美洲原住民進行了基因組分析研究,結(jié)果表明美洲人至少經(jīng)歷過四波外來移民的殖民統(tǒng)治。而且這四波外來移民相互獨立,彼此之間沒有聯(lián)系。

人類是一個永不滿足的物種,而我們的基因組也證明了這一點。即便是最令人恐懼的地理障礙,也只能對人類的遷徙活動產(chǎn)生一點點影響和限制。如今,國際移民的數(shù)量以每年1%-2%的速度不斷增長。2015年,全世界共有2.44億人離開自己出生的國家,生活在異國他鄉(xiāng)。我們正在經(jīng)歷一場大規(guī)模的人種融合。在未來的幾代人時間里,我們都無法弄清楚這種融合會對人類產(chǎn)生怎樣的生物學影響。但利用已知的遺傳學和進化論知識,我們可以預測自己的未來。面對地球上持續(xù)變化的生存條件,人類究竟能否繼續(xù)改變自身以適應環(huán)境?類似這樣的問題我們還是能夠預測出答案的。

改變自身生物學特征以適應環(huán)境是自然選擇的結(jié)果,而自然選擇要求多樣性的存在。我們可以把自然選擇當成一個濾網(wǎng):它將物種的這一代與下一代分隔開來。在這樣的條件下,只有物種個體身上那些能很好適應當時環(huán)境的基因才能夠得到復制,然后通過“濾網(wǎng)”傳遞給下一代。不斷變化的生存環(huán)境改變著“濾網(wǎng)”上濾孔的形狀,進而決定了哪些基因可以透過“濾網(wǎng)”。物種的多樣性越豐富,這一代身上的某些基因就越有機會透過“濾網(wǎng)”的篩選,遺傳到子孫后代的身上。然后不幸的是,人類并不是一個多樣性很強的物種。

黑猩猩(chimpanzees)、大猩猩(gorillas)和猩猩(orangutans)的數(shù)量都不是很多。它們要么是瀕危生物,要么是極度瀕危生物??杉幢闳绱?,相比于它們而言,我們智人的基因多樣性還是要差得多。我們的多樣性情況之所以不佳,原因在于人類的數(shù)量只是在最近一段時期才增長起來(同屬靈長目的其他四個物種堪稱人類的“表親”。它們的情況正好相反:一度數(shù)量很多,近年來數(shù)量卻急劇下降)。目前地球上生活著大約75億人,可就在一百年之前,地球上的人口數(shù)量還不到20億。最近這些年,人類數(shù)量出現(xiàn)爆炸式增長,而且人口規(guī)模不斷擴大。如今,每年新生兒的數(shù)量已經(jīng)達到了1.3億左右。平均來看,每個新生兒身上有大約60個新的基因突變。這些新的基因變異使我們具有潛力,能在未來的進化過程中改變自身。

通過基因突變,人類的基因庫中出現(xiàn)了一些新的變異基因。這增強了我們持續(xù)改變自我以適應不斷變化地球環(huán)境的能力。不過人類整體的基因庫是由很多個小的基因庫組成,每一個小的基因庫對應了一個特定的人種。人類在全球各地之間的遷徙使得各個種族出現(xiàn)融合,從而給基因創(chuàng)造了在各個小基因庫之間來回移動和交流的機會。這對人類不斷進化的過程產(chǎn)生了深遠的影響。

我們首先來看負面影響。與其他物種一樣,人類定居在世界各地之后開始慢慢適應當?shù)氐沫h(huán)境。但是,人類跨區(qū)域的遷徙頻率非常高,擁有明顯不同特征種族之間的融合速度也很快。這意味著今天的人們更有可能生活在一個與自身生物學特征并不是特別適應的環(huán)境之中。

在某種傳染病比較常見的地區(qū)生存一段時間后,物種自身便會進化出對這些傳染性疾病的抵抗力。然而在全球性遷徙面前,這種生物特征與地理環(huán)境的關聯(lián)性被慢慢地打破。瘧疾每年會帶走大約四十萬人的生命。對于兒童而言,這種疾病的致命性更強。因此,生活在瘧疾肆虐地區(qū)的人們會進化出抵御這種疾病的生理學特征。對于鐮狀細胞貧血癥(sickle cell disease)和地中海貧血癥(thalassaemia)的患者而言,他們所患的血液疾病會影響自身健康情況。但是這兩種疾病卻也扮演了“保護傘”的角色,使得患者在面對致命的瘧疾時擁有比普通人更強的生存能力。因此在瘧疾盛行的地區(qū),自然選擇更傾向于將導致這兩種疾病的基因保存下來,使之能夠遺傳給后代。隨著移民遷徙和人們在根除瘧疾方面做出的努力,鐮狀細胞貧血癥和地中海貧血癥也出現(xiàn)在了沒有爆發(fā)瘧疾的地區(qū)。

同樣,很多人也生活在自身皮膚色素沉著與當?shù)厝照諒姸炔⒉煌昝肋m應的地區(qū)。真黑素(eumelanin)的數(shù)量決定了人們的膚色,而膚色則像純天然防曬霜一樣保護著我們的皮膚。對于生活在日照強度較大地區(qū)的人們而言,真黑素數(shù)量多是一種優(yōu)勢。人類起源于位于熱帶的非洲,因此第一位祖先很可能就擁有黝黑的皮膚。此后部分人類在遷徙過程中走出非洲,來到太陽高度角較小的地區(qū)生活。在這些定居于日照強度相對較小區(qū)域的人群之中,有人慢慢進化出了較淺的膚色。生活在這個地區(qū)的人們需要的真黑素比較少。實際上,真黑素還會給他們帶來麻煩。為了讓體內(nèi)能夠產(chǎn)生維生素D,我們需要讓陽光透過皮膚。對于高緯度地區(qū)真黑素太多的黑皮膚之人而言,他們更容易罹患各種營養(yǎng)失調(diào)引發(fā)的疾病,比如導致骨骼變形的佝僂病。到底讓多少陽光透過皮膚才最合適?身體在這個問題上的權衡讓我們進化出了與所在地區(qū)日照強度相適應的真黑素水平。當人們在全球范圍內(nèi)不斷遷徙時,真黑素水平與當?shù)厝照諒姸鹊牟黄ヅ渚腿菀讓е缕つw癌和維生素D不足。在世界上的某些區(qū)域,這兩種疾病都是當?shù)氐?ldquo;流行病”。

隨著種族融合的不斷發(fā)展,“中性”膚色將越來越常見。許多基因共同決定了我們體內(nèi)真黑素的產(chǎn)生過程。當不同膚色的人們繁衍后代時,他們的寶寶將從父母雙方那里繼承一個基因“合集”。這樣一來,新生兒的膚色就有可能是父母雙方膚色的“中間值”。

同時,我們有望看到人類身上由多個基因共同控制的復雜性狀也出現(xiàn)融合,比如皮膚色素沉著和身高等。但是有些性狀卻只由一個基因決定,比如干燥的耳屎和濃密的頭發(fā)。這些性狀不可能出現(xiàn)融合和改變。因為新生兒從父母那里遺傳得到基因之后,要么會表現(xiàn)出這些性狀,要么不會表現(xiàn)出這些性狀,不存在所謂的“中間值”。然而人種融合卻可能讓我們見到一些在過去非常罕見的性狀組合出現(xiàn)在同一個人身上,比如黑皮膚的人擁有一雙藍色的眼睛。擁有這種稀有性狀組合的人群已經(jīng)出現(xiàn)在佛得角群島(Cape Verde islands)。據(jù)悉,當?shù)鼐用裰饕瞧咸蜒廊撕臀鞣侨说暮笠帷?/p>

在世界上的很多地方,人種和基因正在順利的融合在一起。在新加坡這樣多樣性非常強的都市中心地區(qū),跨種族婚姻的增長比例非常迅猛。1990年,新加坡的跨種族結(jié)婚夫婦占所有新婚夫婦總數(shù)的7.6%。到了2015年,這一數(shù)字激增到21.5%。在美國,跨種族婚姻的比例較1980年時已經(jīng)翻了一倍。還有一個數(shù)據(jù)也并不令人感到意外:在大致同一時期內(nèi),美國兒童中混血兒的比例翻了整整十倍。1970年,混血兒僅占新生兒總數(shù)的1%。到了2013年,這一數(shù)字增長到了10%。在過去的幾個世紀中,歐洲人、非洲人和原住民一直在巴西這片土地上進行著人種融合工作。根據(jù)2010年人口普查數(shù)據(jù),巴西有43% 的人口屬于混血兒。

這種融合帶來了一個顯著的優(yōu)點:某個人種身上攜帶的有益性狀能夠通過遺傳出現(xiàn)在另一個人種身上。假如說東南亞某地居民身上攜帶有可以抵抗寨卡病毒(Zika)的基因突變,但這對那些面臨寨卡病毒威脅的南美洲和中美洲地區(qū)居民而言沒有實質(zhì)性的幫助。不過如果帶有這種基因突變的人遷徙到了南美洲并安家落戶,那么他身上的突變基因就有可能拯救很多生命,進而遺傳給子孫后代。

人種融合的優(yōu)點在很多情況下得到體現(xiàn),其中一個引人注目的例子發(fā)生在地球上海拔最高的地區(qū)——青藏高原。海拔越高的地區(qū)空氣越稀薄,因此人們可以在空氣中獲得的氧氣就越少。青藏高原大部分地區(qū)的海拔超過了4000米,空氣含氧量比海拔正常的地區(qū)少了大約40%。對于面臨分娩、身患子癇前期等并發(fā)癥(一種妊娠期疾病,在高海拔地區(qū)更為常見)的孕婦來說,低氧環(huán)境尤其是個危險的問題。生活在低海拔地區(qū)的人們在高海拔地區(qū)生活一段時間后,體內(nèi)會產(chǎn)生更多紅細胞以輸送氧氣,從而一定程度上緩解缺氧造成的身體問題。雖然如此,這卻也并非完美的解決之道。長此以往,人們很容易患上慢性高原病。

藏族人的祖先在青藏高原地區(qū)已經(jīng)生活了至少三萬年之久,他們?nèi)缃褚呀?jīng)很好地適應了當?shù)氐牡脱醐h(huán)境。一定程度上,他們要感謝體內(nèi)蘊藏著特別“版本”的EGLN1基因和EPAS1基因。這兩種基因的主要作用是感知和調(diào)整氧氣水平。在2014年發(fā)表的一篇論文中,遺傳學家安娜·迪·里恩佐(Anna Di Rienzo)、人類學家辛西婭·比爾(Cynthia Beall)和同事們得出一個結(jié)論:藏族人的祖先是兩個此前存在明顯生理差異的人種,即現(xiàn)代漢人(modern Han Chinese)和夏爾巴人(Sherpa)。通過對漢人、藏族人和夏爾巴人進行基因組檢測,研究人員將一系列線索拼接在一起,了解了導致低海拔地區(qū)漢人遷徙至高海拔地區(qū)的基本過程。在青藏高原定居后,來自低海拔地區(qū)的漢人與早就生活在那里的當?shù)厝耍ㄅc夏爾巴人有血緣關系)完成了種族融合。科學家認為,與夏爾巴人有血緣關系的當?shù)厝梭w內(nèi)早就存在適應環(huán)境的變異版EGLN1基因和EPAS1基因。通過跨種族婚姻,新遷入的漢人獲得了這些有益基因并成功適應了當?shù)刈匀粭l件。此后,這種基因便在他們的子孫后代中傳遞下去。

不過,與夏爾巴人有血緣關系的當?shù)厝俗畛跤质侨绾潍@得這種能夠適應環(huán)境的有益基因變異呢?問題的答案可能還是種族融合——但不是兩個人種之間的融合,而是兩個物種之間的融合。值得注意的是,與適應高海拔環(huán)境有關的變異版EPAS1基因也出現(xiàn)在了一種已經(jīng)滅絕的人類DNA之中——尼安德特人(Neanderthals)的“表親”丹尼索瓦人(Denisovan)。2010年,考古學家在西伯利亞的一個洞穴里發(fā)現(xiàn)了已經(jīng)成為化石的丹尼索瓦人骨骼殘骸。人口遺傳學家拉斯馬斯·尼爾森(Rasmus Nielsen)和他的同事們據(jù)此推斷,一位智人與一位丹尼索瓦人“浪漫幽會”之后,變異的EPAS1基因借機進入到了智人的基因庫之中。雖然智人與丹尼索瓦人分屬不同的物種,但他們還是成功孕育出一個后代。這個孩子成功存活下來,并將變異的EPAS1 基因遺傳給了后代。而部分他的后代慢慢演化成了現(xiàn)代的藏族人。

雖然來自丹尼索瓦人的變異版EPAS1 基因僅出現(xiàn)在藏族人和漢人身上,但我們依舊能在居住在南亞、東亞、澳大利亞、新幾內(nèi)亞和大洋洲地區(qū)的很多人身上找到丹尼索瓦人DNA的痕跡。尼安德特人曾經(jīng)生活在如今的歐亞大陸西部地區(qū)。同樣,我們今天也能在除了非洲人之外的所有其他人種身上發(fā)現(xiàn)尼安德特人DNA的影子。最近的基因組調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),化石中保留了很多能夠證明人類曾經(jīng)與其他具有“親緣關系”但已經(jīng)滅絕的物種(比如尼安德特人、丹尼索瓦人和其他我們目前尚不得而知的物種)進行過物種融合的證據(jù)。

不同種群基因的融合會給生物帶來很多好處,因此植物和動物育種專家都深諳此道。我們以雜交玉米為例。在同一片土地中,雜交玉米的表現(xiàn)比純種玉米要優(yōu)秀不少。遺傳學家沙爾(H G Shull)在1906 年開始的實驗中首次為我們證明了這一現(xiàn)象。因為他的實驗結(jié)果以及此后各種進一步研究成果,雜交玉米在上世紀二十和三十年代開始流行起來。根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部的數(shù)據(jù),如今美國種植的玉米中有超過95% 是雜交玉米。這些雜交玉米比純種玉米的產(chǎn)量高出20%,但占地面積卻減少了 25%。

基因融合不僅僅對生物有益。有的時候如果沒有基因融合,生物還將受到負面影響。純種狗就是個很好的例子。2013 年,加州大學戴維斯分校的一份研究對比了 27254 只純種狗和混血狗的獸醫(yī)記錄。通過分析,他們發(fā)現(xiàn)相比于混血狗而言,純種狗更容易患上十種不同的遺傳疾病,比如肘關節(jié)發(fā)育不良和白內(nèi)障。世世代代僅與同種狗交配導致純種狗的后代身上積累了不少隱性等位基因。如果純種狗選擇與其他品種的狗進行交配,這些隱性等位基因就會被顯性等位基因所“掩蓋”。

同樣的影響在人類身上也有所體現(xiàn)。如今大約 10% 的婚姻屬于近親結(jié)婚,也就是與第二代表親或者血緣關系更親近的人喜結(jié)連理。在北非、中東地區(qū)和來自這些地區(qū)的移民之中,近親結(jié)婚的比例全球領先。這是因為當?shù)刈诮绦叛龌蛘呱鐣幕瘜H結(jié)婚持鼓勵態(tài)度。雖然人們可以在結(jié)婚前進行遺傳咨詢,從而確定后代罹患各種具體的遺傳病風險。但是總體而言,父母雙方血緣關系越近,他們的孩子就越有可能出現(xiàn)先天缺陷或者患上遺傳疾病。表親兄妹之間結(jié)婚的話,他們的后代出現(xiàn)某種先天缺陷(比如先天性失聰和先天性心臟缺陷)的可能性比普通兒童要高出 2%-3%。同樣,這些兒童患上隱性遺傳疾病的概率也比普通兒童高出 2%-4%。

雖然在某些地區(qū)近親結(jié)婚是一種常見之事,但全球表現(xiàn)出來的趨勢卻與之恰恰相反。當父母雙方的血緣關系非常疏遠時(兩人的祖先分別屬于不同的人種),他們均攜帶同一種隱性等位基因的可能性就非常低。因此隨著全球人口融合的速度不斷加快,某些遺傳疾病將越來越少的出現(xiàn)在人們視野中。

如果說地球上的生命進化史能給我們帶來什么啟示,那一定是這樣:環(huán)境條件變化后,物種要么選擇適應環(huán)境,要么被淘汰滅絕。我們?nèi)缃衩媾R著巨大的環(huán)境變化,因此人類應該仔細考慮一下自己將要做出的選擇。沒有任何一個物種能夠徹底的停止進化過程,即便是無所不能的智人也不例外。但我們可以通過種族隔離保持人種的穩(wěn)定,從而限制自身生物學特征不斷適應環(huán)境變化的能力。當然有能力做出這樣選擇的不是人類整體,而是人類個體和政府。國家主義和仇外情緒正在美國和歐洲地區(qū)崛起。這兩種思潮會減少人種之間的融合交流,從而威脅到人種之間的基因交換,壓制我們持續(xù)進化和適應環(huán)境的能力。

我們還有另一種選擇:通過接納移民和支持全球化進程,我們能夠迎來更美好的未來。導致目前移民遷徙比例居高不下的原因短時間內(nèi)不會消除。而隨著全球人口不斷增長,移民遷徙的比例還有可能進一步提高。長久以來,獲取自然資源(比如淡水資源)都是驅(qū)使人們遷徙的重要原因。在全球人口不斷膨脹的今天,對自然資源的渴求將在人口遷徙過程中發(fā)揮更重要的驅(qū)動作用。同樣,隨著經(jīng)濟的發(fā)展進步,每個人所消耗資源的數(shù)量將持續(xù)增加。這使得稀缺資源更加稀缺,進而刺激人們遷徙以尋找更好的生存條件。因為全球氣候變化,海平面可能會持續(xù)上升。這可能導致大批人群遷離在未來會變得不宜居的低海拔沿海地區(qū)。簡而言之,全球人口遷徙正在對人類進行一場“重組”,也會繼續(xù)改變著我們基因庫的基礎結(jié)構。在人類未來的進化過程里,我們可能會在數(shù)代之后的后代身上看到基因庫結(jié)構變化帶來的影響。

丹妮爾·肖梅克以混血兒作為自己的種族身份。在未來,像她一樣的人將越來越常見。肖梅克認為,這種情況在幾代人的時間里已經(jīng)出現(xiàn)在我們面前。她說:“我媽媽經(jīng)常開玩笑,說自己的朋友和其他種族的人結(jié)了婚。她覺得這特別酷。在她眼里,這種跨種族婚姻因為與眾不同所以才顯得酷。到了今天,跨種族婚姻雖然依舊酷,但已經(jīng)成為一件平常之事。”

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