文 美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校人口遺傳學(xué)教授 拉斯穆斯·尼爾森
青藏高原是世界上海拔最高的地方,被稱(chēng)為“世界屋脊”,那里空氣稀薄,氣候嚴(yán)寒,堪稱(chēng)人類(lèi)生存條件最?lèi)毫拥牡胤街?。然而,藏族人卻能在那里生活自如,毫無(wú)高原反應(yīng),從不會(huì)覺(jué)得頭暈眼花,這是為什么呢?
經(jīng)過(guò)研究,我們發(fā)現(xiàn),藏族人之所以能在青藏高原成功地生活的一個(gè)重要原因,就是他們的基因里有一部分很可能來(lái)自遠(yuǎn)古人類(lèi)——丹尼索瓦人。
我們的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)藏族人進(jìn)行了基因檢測(cè),發(fā)現(xiàn)他們的身體里有幾個(gè)基因能夠幫助其有效地使用少量氧氣,在高海拔地區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)持續(xù)向四肢補(bǔ)充能量。這其中最顯著的是一種名叫“EPAS1”的基因——它被稱(chēng)為“超級(jí)運(yùn)動(dòng)員基因”,負(fù)責(zé)調(diào)控機(jī)體產(chǎn)生血紅蛋白。在低海拔地區(qū),它能幫助人們快速提升血紅蛋白水平,增加血液的攜氧能力,增強(qiáng)人的耐力;但在高海拔地區(qū),它不但會(huì)提升血紅蛋白水平,還會(huì)提升紅細(xì)胞生成數(shù)量,過(guò)量的紅細(xì)胞會(huì)增加血液的黏性,造成血液厚重,容易凝結(jié)成塊,增加心臟病易發(fā)和患血栓癥的風(fēng)險(xiǎn)。
通常情況下,每個(gè)人都會(huì)攜有“EPAS1”基因,因此在一定程度上都能適應(yīng)高原地區(qū)的低氧環(huán)境,不過(guò)也伴隨著患血栓癥的風(fēng)險(xiǎn),但研究發(fā)現(xiàn),藏族人體內(nèi)的“EPAS1”基因是一種特殊版本的變異基因,它在高海拔地區(qū)對(duì)紅細(xì)胞產(chǎn)生的影響較輕,適應(yīng)能力極強(qiáng),且能對(duì)缺氧誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子2-α的蛋白質(zhì)的部分進(jìn)行編碼,這種轉(zhuǎn)錄因子能激活其他基因,在低氧水平下也能夠刺激紅細(xì)胞產(chǎn)生,刺激毛細(xì)血管生長(zhǎng)和血紅蛋白的生成。
然而,讓科學(xué)家感到驚奇的是,這種基因是怎么來(lái)的?于是,他們對(duì)“EPAS1”基因及高原周?chē)牡貐^(qū)進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè),他們發(fā)現(xiàn)藏族人的“EPAS1”基因所處的基因塊,與丹尼索瓦人的基因十分接近,很有可能來(lái)自丹尼索瓦人。
丹尼索瓦人是人類(lèi)進(jìn)化中的一個(gè)神秘分支,他們生活在距今4~5萬(wàn)年前的亞洲大陸。丹尼索瓦人的發(fā)現(xiàn)地——西伯利亞南部的阿爾泰山地區(qū),距離藏族人生活的青藏高原很近,藏族人的祖先和丹尼索瓦人可能曾經(jīng)一起在青藏高原的邊緣地帶活動(dòng),存在著通過(guò)“聯(lián)姻”來(lái)交流基因的可能性。為了證實(shí)這個(gè)可能,科學(xué)家對(duì)一塊丹尼索瓦人骨頭進(jìn)行DNA檢測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn)丹尼索瓦人和藏族人的該基因都非常吻合。
更令科學(xué)家感到驚訝的是,“EPAS1”基因是如何快速傳播的?科學(xué)家比較了世界各地人群的“EPAS1”基因,發(fā)現(xiàn)藏族人大約在4萬(wàn)年前從丹尼索瓦人那里繼承了“EPAS1”基因,并在3000年內(nèi)傳給了40%的藏族人,這是有史以來(lái)觀測(cè)到的傳遞最快的人類(lèi)基因。盡管每一種變異基因的作用都很小,不過(guò)隨著時(shí)間的流逝,這種基因可能導(dǎo)致巨大的變化,設(shè)想如果經(jīng)過(guò)120代的繁衍,那時(shí)即使藏族人缺乏攜帶氧氣的血紅蛋白,他們也很可能仍然保持血液中的氧氣含量,這種快速的傳播,是自然選擇的作用,這就是藏族人在青藏高原能生存下來(lái)的原因。
一個(gè)國(guó)際研究小組對(duì)40名漢族人、40名藏族人進(jìn)行了基因測(cè)序,結(jié)果顯示,大約在2750~5500年前,這兩個(gè)民族從同一個(gè)起源分離開(kāi)來(lái),漢族人有可能通過(guò)和藏族的“聯(lián)姻”,從而獲得一些“EPAS1”基因。根據(jù)科學(xué)家的研究,幾乎90%的藏族人都攜帶有這種版本的“EPAS1”基因,但在他們周?chē)臐h族人中,這種基因的攜帶人群比例不到10%。加州大學(xué)的藏學(xué)專(zhuān)家馬克·奧登德菲爾在《紐約時(shí)報(bào)》上反對(duì)說(shuō),藏族和漢族的分開(kāi)的時(shí)間應(yīng)在6000年前或更早,但不管怎樣,這個(gè)結(jié)果都反映了一個(gè)事實(shí):較晚移民到高原的藏族人的現(xiàn)代后裔具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。
科學(xué)家也研究了其他攜帶有丹尼索瓦人基因的人群,巴布亞新幾內(nèi)亞的美拉尼西亞人占有丹尼索瓦人DNA的最高水平(約5%的基因組),而漢族和其他亞洲的民族則保留了很少的丹尼索瓦人的基因(約0.2%~2%)。這表明,盡管大部分丹尼索瓦人被現(xiàn)代人類(lèi)取代而滅絕了,也有一小部分融入了現(xiàn)代人類(lèi)的群體,但科學(xué)家檢測(cè)的其他人群里,沒(méi)有攜帶藏族人那種版本的“EPAS1”基因,很可能這種基因在低海拔地區(qū)無(wú)用,甚至有害,所以在進(jìn)化過(guò)程中被淘汰了,只有在高海拔的青藏高原被留了下來(lái)。