極速需求?

研究挑戰了人類進化在近期加速的觀點

亞的斯亞貝巴是基因世界的中心。這並非因為其在基因組分析方面擁有任何特殊技能,而是因為人類遺傳密碼的變異隨著距衣索比亞首都距離的增加而減少。畢竟,現代人類起源於東非。

然而,這一基因事實已導致一些不同的結論。一些研究人員著眼於不同人群的構成差異,並認為人類進化必定正在加速,才能解釋所有這些變異。另一些人則將這種變異視為進一步的證據,證明相對少數的個體從非洲遷徙出來,並在世界其他地區建立了現有的人群。

去年12月,一群人類學家和遺傳學家在檢查了來自被稱為HapMap的四個種群的270人的390萬個DNA序列後,得出結論,人類進化必定在過去4萬年中加速了。“我們發現非常多的人類基因正在經歷選擇,”猶他大學的格雷戈裡·科克倫(Gregory Cochran)說,他是該團隊的成員。“我們認為這可以用選擇強度的增加來解釋,因為人類變成了農業人口,這是一個重大的生態變化,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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此類突變包括區域性不同的基因,這些基因使膚色變淺,並在成年期賦予了消化牛奶的能力。在另一項獨立工作中,巴黎巴斯德研究所的柳伊斯·金塔納-穆爾西(Lluís Quintana-Murci)和他的同事總共統計了約55個此類突變。

但是,對單個DNA氨基酸(單核苷酸多型性)、DNA序列(單倍型)或更長的遺傳密碼片段(複製數變異)的變化的其他研究都一致認為,非洲人民的基因組具有最大的多樣性。不同地區的人們——例如,非洲人和歐洲人——可能有一些不同的基因,但是這種微小的差異與全人類共有的遺傳密碼量相比顯得微不足道。事實上,兩個非洲人之間的基因差異可能比一個非洲人和一個歐洲人之間的基因差異更大。“我們是一個年輕的物種,”密歇根大學安 Arbor 分校的遺傳學家諾亞·羅森伯格(Noah Rosenberg)評論道,他參與了一項關於基因變異的綜合研究,該研究發表在二月份的《自然》雜誌上。“不同的人類種群分離的時間還不夠長,無法發展出他們自己新的等位基因。”

因此,許多遺傳學家對基因在人類存在於地球各個角落的相對短暫的時間內進化得非常多表示懷疑。根據對DNA氨基酸變異的另一項分析,大多數確實發生變異的遺傳指令更有可能是有害的而不是有益的。

斯坦福大學的遺傳學家馬庫斯·費爾德曼(Marcus Feldman)解釋說,與進化作用於相對較少數量的基因以積極促進功能適應——這一過程被稱為正向選擇——“另一種選擇是人口統計學因素,即瓶頸效應。”瓶頸效應描述了一個新人口從少數個體中崛起的過程。費爾德曼參與了一項對來自51個不同種群的938人的DNA樣本的研究,在DNA序列(單倍型)變異隨著距非洲距離的增加而減少的情況下,找到了另一種解釋的證據。這項工作發表在二月份的《科學》雜誌上。

康奈爾大學的卡洛斯·布斯塔曼特(Carlos Bustamante)說:“瓶頸效應隨後的人口增長可能解釋了預測會對蛋白質結構和穩定性產生不利影響的歐洲-美洲特有氨基酸變異比例的略微增加。”他使用計算模型來模擬基因的變化。哥倫比亞大學的伊齊克·皮爾(Itsik Pe’er)等其他計算生物學家也指出,人口統計學變化與人類基因的總體分佈相符。

一項名為“千人基因組計劃”的新倡議可能會解決人類進化是否加速的問題。該計劃計劃於2011年完成,應該提供“來自更多種群的更多個體的豐富序列資料”,布斯塔曼特實驗室的研究生柯克·洛穆勒(Kirk Lohmueller)指出。

該專案還將比以往任何時候都更詳細地深入研究基因組。“我們將獲得那些樣本中頻率在1%或更低左右的變異,”美國國家人類基因組研究所遺傳變異專案主任、遺傳學家麗莎·布魯克斯(Lisa Brooks)說。相反,她補充說,“在一個種群中常見的東西不太可能在另一個種群中罕見。這反映了我們共同的遺產。”

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