是的,人类仍在进化

是的,人类仍在进化

每个人出生时平均都有大约70个新的基因突变,这些突变不是来自他们父母的。  图片来源:BLACKDOVFX/GETTY IMAGES(化石网cnfossil.com配图)

(化石网cnfossil.com)据参考消息网(编译/龙君):美国《大众科学》月刊网站报道,戴维·阿滕伯勒等著名公众人物此前曾声称,人类进化已经结束,但许多研究人类进化的研究人员坚决不同意。我们知道,人类已经以无数种方式改变了我们的环境——改变了我们赖以生存的空气、水和土壤,而这些正是地球上最成功的“生态系统工程师”。在所有这些变化中,很容易假设我们已经征服生物学,消除进化和自然选择对我们物种的影响。但科学并不这么认为。

“当然,人类仍在进化,”英国英吉利拉斯金大学的人类学家兼进化遗传学家贾森·霍奇森说,“种群中所有生物都在不断进化。”

进化是过程,不是结果,它并不总是线性发生的。

“人类无疑还在进化,”威斯康星大学麦迪逊分校的古人类学家约翰·霍克斯同意这一观点。

耶鲁大学生态学和进化生物学名誉教授斯蒂芬·斯特恩斯说:“人类仍在进化,就像几乎所有其他生物种群一样。”

然而,进化对我们物种发生作用的方式可能不是你想象的那样。在生物学术语中,进化指一个种群中基因变异(又名“等位基因”)频率随时间产生的变化。它不是引导某个物种走向某个目标的力量。然而,生物学家仍可以观察到人类的进化过程,并找出最近的例子。

进化如何发生

在我们开始研究前,重要的是要了解进化是如何工作的。生物体进化的方式有很多种。每个人出生时平均有约70个新的基因突变,这些突变不是来自他们的父母。突变一旦出现,就可以传递给后代,从而改变种群水平的等位基因频率。有一种是漂移,即随机性影响造成的基因变异以何种比例传递下去——这种现象在小群体中发生得最快。有一种是基因流动,在此过程中,个体和种群迁移,把他们的遗传物质带到新地方。性选择发生在人们非随机交配时(这占人类交配的大部分)。

然后是自然选择——通常与进化本身混为一谈——在此过程中,影响生存和繁殖的环境条件决定了哪些等位基因最有可能在后代中持续存在。霍奇森说,与漂移相反,自然选择在更大的群体中发生得更快,因为当周围的人更多时,有益的等位基因更有可能出现。他补充说:“这是有史以来最大的人口规模,所以某种程度,这可能是自然选择给人类带来的最大变化。”

“人类仍在进化,就像几乎所有其他生物种群一样。”

通过以上所有这些机制,人类从我们最后的共同祖先和我们最近的两个亲戚——黑猩猩和倭黑猩猩——进化而来。我们不是从这些类人猿进化而来,而是从一个现在已经灭绝的灵长类动物谱系进化而来,这个谱系与黑猩猩和倭黑猩猩的前身有一个共同点。早在智人成为生命之树上的一个分支前,先前的发散就导致了灵长类动物、哺乳动物和脊椎动物的出现。慢慢地,经过数十亿年进化,从最后一个普遍的共同祖先开始,所有生物体都多样化了。我们的身体仍携带人类进化历史的证据。例如,这些证据存在于我们现在无用的(或“退化的”)尾骨和阑尾中。

独有驱动因素

以上所有的机制今天仍然在人类身上发挥作用,尽管我们的社会组织和绝对数量可能已经改变了哪些机制在哪些种群中以何种方式发挥最快的作用。影响显著特征——比如尾巴消失——的重大进化变化,发生得非常缓慢,但仍有一些不那么明显的变化一直在发生。

霍奇森说,人们常说的“现代医学已经消除自然选择”的观点“不是一个严肃的观点”,因为它建立在许多不正确的假设之上。例如,我们用科学解决了所有的健康问题,或者获得医疗保健和避孕的机会是平等的。事实上,他强调说“这与平等还差得很远”。因此,也存在不平等的繁殖和不平等的生存,世界各地的人们仍暴露在各种选择机制下。

与此同时,人类进化的其他驱动因素也可能是我们这个物种独有的,至少强度上是如此。霍奇森和霍克斯注意到,许多情况下,我们的文化影响着人们与谁、如何以及是否生育。随着时间推移,这些因素也会影响基因变异的频率。

纽约大学遗传学和基因组学副教授哈卡马奈什·穆斯塔法维说:“我们可能在某种程度上调整了进化的进程,但这并不意味着我们阻止了它的发生。”

调整进化进程

我们如何知道进化还在继续?

过去许多关于人类遗传的研究提供了实际进化的说明性例子。

正如霍奇森在2014年的研究中描述的那样,马达加斯加的抗疟疾能力正在上升,这与人口中特定基因变异的扩散有关。他说,这个进化的例子发生在过去的2000年里——在进化时间的顺序上是最近的。

在一些中东、欧洲和非洲的人群中,随着放牧的传播,成年人能够消化乳糖的等位基因出现并传播。霍克斯说:“甚至在过去1000年里,乳糖酶作为等位基因的持久性也在增强。”

更近的是,在上个世纪,斯特恩斯和他的研究员同事们在2010年对马萨诸塞州弗雷明汉的人进行了经典研究,将身高下降和其他人口水平的变化归因于自然选择。这项研究基于1948年开始的数据收集工作。

对大型基因组数据集的研究也揭示在特质层面无法观察到的变化。2022年的一篇论文确定了人类基因组中的两个小变化,这些变化负责产生功能性蛋白质,此类蛋白质是自我们人类从其他灵长类谱系中分离以来出现的。

这也正如穆斯塔法维说的那样,“我们可能在某种程度上调整了进化进程,但这并不意味着我们阻止了它的发生。”

进化还在继续

在2017年由穆斯塔法维主导的一项研究课题中,他和同事们检查了英国生物医学数据库中年龄组之间的基因差异,英国生物医学数据库是保存了约50万英国人遗传和健康数据的数据库。他们在寻找老年人中不太常见、却广泛存在的等位基因,因此这些基因可能与长寿和生存相关。

在整个数据集中,他们只发现了两种这样的基因变异——一种与男性重度吸烟有关,另一种与阿尔茨海默病风险有关。尽管健康状况的许多差异是遗传的,但在研究人群中流传的可识别、有害的单基因变异相对较少。这意味着进化可能已经过滤掉这些基因。

“缺少(或更多有害的等位基因)是强烈的选择暗示,”穆斯塔法维说。他说,在研究中发现的这两种基因也可能随着额外的时间过滤掉。它们目前很常见的事实可能意味着它们只是最近才变得有害。

在穆斯塔法维的研究课题中展示的进化类型是净化选择:有害的突变随着时间推移会从种群中被清除。它不像选择有益特征那样华丽,但它更常见。

另一种常见的、不那么华丽的选择形式是稳定选择,在这种选择中,极端情况很少发生,倾向于中间立场。他说,出生体重和人类身高是稳定选择起作用的标准例子。

“也许我们并不总能看到稳定(和)净化选择,也许它们并不明显……但我们知道一个事实,即人类的许多(特征)以某种方式保持在某种最佳状态,”这表明两种形式的自然选择仍在进行中。

进化会否结束

“大多数人都想知道,‘作为一个物种,我们是否在朝着另一个方向转变?’那就是:在这一切结束时,是否有一个目的地?”霍克斯说。答案,至少在科学家可以研究它的时间尺度上,还不清楚。

进化是一个过程,不是结果,它并不总是线性发生的。

霍克斯说:“今天的环境在各方面都变化得非常快。我们不确定哪些变化会随着时间的推移持续下去,所以我们不知道哪些变化会导致哪些情况发生。(许多)变化可能会逆转,并朝着相反的方向发展,就像它们在上一两代中进化得那样快。”

他说:“我个人认为,我们的基因将继续变化,或许会加速变化,但我没有很好的基础预测如何变化。” 




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