研究:铅暴露毒害人类超过200万年

研究:铅暴露毒害人类超过200万年

重建灵长类动物对环境铅的暴露。图片来源:Science Advances (2025)。DOI:10.1126/sciadv.adr1524

(化石网cnfossil.com)据参考消息网(编译/卢荻):美国《大众科学》杂志网站10月15日报道,当今,铅暴露直接与后工业化时代相关。然而,新证据表明,接触这种有毒元素并非新问题。跨学科的地质考古学分析表明,智人及我们的原始人祖先与铅斗争了200多万年。

根据10月15日发表在美国《科学进展》杂志上的一项研究,铅的影响非常普遍,以至于它可能影响了人类大脑、行为甚至语言的进化。更重要的是,我们对这种金属一些最严重影响的承受能力,或许也在一定程度上解释了为何我们能比旁系近亲尼安德特人存活得更久。

尽管经历数十年的治理努力,铅暴露仍是全球面临的公共卫生问题。根据美国健康指标与评估研究所的数据,2021年,这种有毒金属导致全球150多万人死亡。它持续对儿童的身体和神经发育产生负面影响,常常导致考试成绩下降、行为问题、听力问题和贫血。

尽管了解这些知识,铅仍被广泛用于制造汽车电池、陶瓷制品、化妆品等日常用品。与此同时,由于铅会通过陈旧的输水管道渗入供水系统,甚至连饮用水也容易受到污染。

多年来,专家们基本上一致认为铅暴露是一种现代危机,几乎完全与冶炼、采矿和长期使用含铅汽油等工业项目有关。虽然这在一定程度上是正确的,但一个由考古学家、遗传学家和化学家组成的国际团队相信,在数百万年的时间里,原始人在不同时期都摄入了这种金属。

证据来自51颗智人和尼安德特人以及像非洲南方古猿和罗百氏傍人这样类人猿的牙齿化石。在用一种名为高精度激光消融地球化学的技术分析了这些牙齿后,研究人员发现了清晰的“铅带”,它们形成于每个样本童年时期牙本质与牙釉质的生长过程中。

澳大利亚南十字星大学地质考古学与考古定年学研究小组负责人雷诺·若阿内斯-布瓦约在一份声明中说:“我们的数据显示,铅暴露不仅仅是工业革命的产物,它还是我们进化过程的组成部分。”

数百万年前的铅暴露并非源于含铅油漆或汽油,而是来自土壤和水源的污染,有时因火山活动而加剧。在人体生病或承受压力时,骨骼中储存的铅甚至偶尔会被释放到体内。

若阿内斯-布瓦约还说:“这意味着我们祖先的大脑是在一种强毒性金属的影响下发育的,这种影响可能在几千年的时间里塑造了他们的社会行为和认知能力。”

为了检验铅暴露如何影响了人类进化过程中的认知发育,若阿内斯-布瓦约及其同事求助于脑类器官专家。科学家可以用在实验室引导干细胞生长而形成的脑类器官作为大脑微模型,用作研究人脑的替代品。本研究中,研究人员培育了类器官,以检测铅对与神经发育相关基因NOVA1两种变体的影响。科学家们早就知道,智人的NOVA1基因不同于尼安德特人和我们其他已灭绝近亲的NOVA1基因,但始终未能对这一特征作出解释。

脑类器官接触铅元素后不久,一种可能的原因便浮现出来。在古老版本的NOVA1基因中,这种金属元素会破坏大脑皮层和丘脑的神经元。这两个大脑区域主要负责言语与语言功能的发展。但对于呈现现代人类NOVA1基因的类器官,这种破坏性影响则相对较轻。

若阿内斯-布瓦约说:“我们的工作不仅改写了铅暴露的历史,它还提醒我们,我们的基因和环境之间的相互作用数百年来一直在塑造人类物种,并将继续下去。”

随着对人类基因进化历程的更深入了解,研究人员或许能够更好地减轻铅暴露最严重的影响,尤其是在儿童发育阶段。根据加利福尼亚大学圣迭戈分校儿科细胞医学研究人员阿利松·穆奥特里的说法,这些发现表明了环境压力推动进化的一个“非同寻常的例子”。

这名研究合著者解释说:“在这项研究中,铅的毒性可能会导致基因发生变化,从而提高生存能力和我们使用语言交流的能力。”他又警告说,正是这些变化“现在也影响着我们在面对现代铅暴露时的脆弱性”。




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