為什麼我們作為一個物種正在變得更高?

這個答案來自科羅拉多斯普林斯生物科學課程研究中心助理主任兼高階生物學家邁克爾·J·多爾蒂。

任何去過費城或波士頓後巷,參觀過美國獨立戰爭時期建造的房屋的人,都會被其特有的低矮天花板和小門框所震驚,即使不是真的被撞到頭,也會有這種感覺。即使是19世紀初建造的房屋,也會讓今天平均身高的人懷疑,最初的居住者是如何保持清醒足夠長的時間來參與工業革命和內戰的。

對於大多數人來說,現代建築不會引起類似的幽閉恐懼症擔憂。正如許多人正確猜測的那樣,造成這種差異的原因是現代人比18世紀和19世紀的人更高。事實上,在過去的150年裡,工業化國家的人口平均身高增加了約10釐米(約四英寸)。


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為什麼會出現這種相對突然的增長?我們是在進化成更高的身高,在垂直方向上來說?在回答這些問題之前,我們需要記住,進化需要兩件事:種群中個體之間身體和/或行為特徵的變異;以及選擇其中一些特徵作為適應性或繁殖優勢的方式。

例如,擁有大而有力的喙的雀類,在小型、柔軟的種子稀缺時期,也更有利於啄開大型、堅硬的種子。因此,大喙鳥比小喙鳥更有可能吃得更好、存活更久並繁殖。由於喙的形狀是一種遺傳特徵(一種主要受基因影響的特徵),大喙鳥更成功的繁殖意味著,使雀類傾向於大喙的基因,比編碼小喙的基因,在下一代中以相對更大的數量傳遞。因此,下一代雀類的種群往往比其父代的雀類具有更大的喙。

讓我們使用進化的這個基本運作原理,回顧性地預測,如果進化是人類身高變化的原因,那麼人類身高變化的走向。我們從英國工業時代的研究所知,出生於較低社會經濟階層的兒童平均身高低於出生於富裕家庭的兒童。我們還知道,貧困家庭的孩子數量更多。

鑑於這些初始條件,進化會預測什麼?平均人口應該變得更矮,因為從進化適應性的角度來看,種群中較矮的個體在傳遞其基因方面更成功。但這並沒有發生。相反,所有階層的人口——富人和窮人,來自小家庭和大家庭的人——身高都增加了。因此,自然選擇,即生殖成功差異解釋種群特徵變化的過程,並不能解釋我們為什麼變得更高。

如果進化不能解釋身高的增加,那麼是什麼原因呢?大多數遺傳學家認為,兒童營養的改善是讓人類身高如此顯著增加的最重要因素。這一論點的證據有三方面:

首先,觀察到的身高增長並非自人類出現以來一直是連續的;它大約始於19世紀中期。事實上,對骨骼的檢查表明,從石器時代到19世紀初,身高沒有顯著差異。此外,在第一次和第二次世界大戰期間,當飢餓經常伴隨著德國平民時,兒童的身高實際上下降了。他們只是在戰後年代才恢復。�

這些資料與最近的研究一致,表明暫時營養不良引起的生長緩慢通常是可以逆轉的。然而,兒童時期的長期營養不足會永久性地影響身高和其他特徵,包括智力。

其次,身高增長的趨勢已基本趨於平緩,這表明身高有一個上限,超過這個上限,無論環境如何改善,我們的基因都無法讓我們達到。有趣的是,初潮年齡也受到營養的影響,在同一時期也出現了相應的下降。一些科學家認為,發達國家青少年和非婚生子女懷孕人數的增加可能是營養改善帶來的意想不到的後果。

第三,營養不良的狀況與身材矮小密切相關。例如,隨著食品質量、生產和分配變得更加可靠,從工廠工人到富人,所有階層的人的身高都增加了,儘管階級差異仍然存在。更引人注目的是,倫敦流浪男孩的身高從1780年到1800年下降,然後在短短30年內上升了三英寸——這種增長與窮人生活條件的改善同步。即使在今天,身高在一些國家也被用作社會經濟分化的指標,而差異可以揭示社會、種族、經濟、職業和地理群體內部的歧視。

對於那些希望人類有一天能夠將籃球投進15英尺高籃筐的人來說,人類身高增長趨於平緩的事實無疑會令人失望。然而,對於那些理解我們的基因僅僅是一個藍圖,它指定了在最佳環境下什麼是可能的人來說,身高的限制只是生活中的眾多限制之一,當然不是最具有約束力的限制。

由於環境因素可能接近最佳狀態,那麼作為我們基因藍圖改變的結果,身高在進化上增加的前景如何?應用上面思想實驗的方法,看看結果如何。

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