在過去的5萬年左右的時間裡,智人已經遍佈全球,並且數量大幅增加——從公元前9000年的估計500萬到今天的約65億。更多的人意味著更多的機會讓突變進入基本的人類基因組,新的研究證實,在過去的1萬年裡,從消化到骨骼的各種變化都在發生。
猶他大學的人類學家格雷戈裡·科克倫是分析390萬個顯示最大變異的DNA序列的團隊成員,他說:“我們發現很多人類基因正在經歷選擇。” “大多數都是最近發生的,以至於過去幾千年的人類進化速度遠遠大於過去幾百萬年。”
他補充說:“我們認為這可以解釋為,隨著人們成為農業耕作者(這是一個重大的生態變化),選擇的力量增強了,並且隨著農業導致人口規模增加,有利突變的數量也大大增加。”
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大約1萬年前,人類從靠土地為生轉變為積極種植農作物和馴養動物。由於這導致人口集中,瘧疾、天花和肺結核等疾病變得更加具有毒性。同時,以農業為基礎的新飲食也帶來了自身的挑戰——包括由於缺乏肉類導致的缺鐵、蛀牙,以及最終因營養不良導致的身材矮小,威斯康星大學麥迪遜分校的人類學家約翰·霍克斯是另一個團隊成員。
他補充說:“他們的身體和牙齒縮小了。他們的大腦也縮小了。”“但是他們開始獲得新的等位基因[替代基因形式],這有助於他們更有效地消化食物。新的保護性等位基因使一小部分人能夠更好地倖免於可怕的疾病。”
透過尋找在這些存在巨大變異的部分中,個體之間變異很小的基因物質的大片區域,研究人員確定了最近起源並賦予某種優勢(因為它們迅速變得常見)的區域。例如,被稱為LCT的基因使成年人具有消化牛奶的能力,而G6PD則提供了一些抵抗由惡性瘧原蟲寄生蟲引起的瘧疾的保護。
霍克斯指出:“一萬年前,地球上沒有人有藍眼睛”,因為該基因OCA2尚未發育。“我們與僅在400代之前生活的人們不同,這在很多方面都是顯而易見的;你可以親眼看到。”
研究人員在《美國國家科學院院刊》上撰文指出,比較人類與我們最親近的親戚黑猩猩之間的遺傳差異表明,變化的速度已加快至長期平均速度的10到100倍。
並非所有種群都表現出相同的進化速度。例如,非洲人的突變率略低。科克倫說,因為現代人類是在他們居住的地方進化的,“非洲人不必適應根本不同的氣候。”“生活在與非洲祖先截然不同的環境中的歐洲人和東亞人,以及早期採用農業的人,更加不適應環境。”
並且這種快速的進化步伐不會放緩,直到每一個可能的有益突變都開始發生——達到最大的適應速度。據研究人員稱,這種情況已經在膚色等領域開始出現,其中不同的基因組負責歐洲人和東亞人較淺的膚色。
該發現提出了許多問題。其中包括:“這種知識的醫學應用[以及]大多數選擇的變化究竟做了什麼以及是什麼驅動了它們的選擇,”科克倫說。
但是,由於對最近進化的成千上萬個基因的詳細瞭解,人類的歷史開始從我們的基因中讀取出來。霍克斯說:“我們將按功能類別對這些基因進行分類,並尋找基因變化與飲食、骨骼形態、疾病和許多其他方面的歷史和考古變化之間的匹配之處。”“我們認為我們將能夠找到推動人類人口增長和遷徙的基因變化——人類歷史的廣泛原因。”
*本文錯誤地將用於此分析的HapMap基因型資料集描述為“基因”而不是“DNA序列”。