文化如何影響人類的基因？（圖）

秦鵬 發表於  2014-04-17 16:05

　　（文/Jason G. Goldman）我們的祖先進食、烹飪、探險，以及互動的方式對我們的基因傳承造成了重大的影響。那麼現代文化又將如何影響我們留給後代的基因遺產呢？[align="left"]本來你應該不能喝牛奶。你的祖先就不能。人類成人飲用牛奶而不會造成不適是最近9,000年裡才發生的事情。兒童能夠正常消化牛奶，但是僅僅在我們有了乳畜業之後，成人才獲得了同樣的能力。

　　

　　發展乳畜業的文明影響了人類的乳糖耐受能力。圖片來源：shutterstock友情提供[align="left"]研究證實，曾經發展乳畜業以及飲用牛奶的文明，人們具備乳糖耐受及其對應基因的比例要遠高於沒有上述歷史的文明。[align="left"]飲用牛奶是傳統和文化實踐能夠影響我們演化之路的例證之一。文化和遺傳原本被認為是兩個各自獨立的過程，但是研究者們越發意識到二者是緊密相關的，互相影響著對方的自然演進。科學家們稱之為「基因-文化協同演化」。這有何重要性？如果能夠確定文化影響我們的基因構成的方式——以及發生在其他生物身上的相同過程，我們就能夠更加深入地理解，作為一個社會，我們現在的行為方式將如何影響我們的未來。[align="left"]另一個文化影響基因的例證是大薯種植與瘧疾抵抗力之間的關係。在非洲大部分地區，人們都在與瘧疾進行著經久不息的抗爭。根據美國疾病控制與預防中心(CDC)的統計，2010年全世界報告了約2.19億個瘧疾病例，66萬例死亡，超過90%的死亡病人生活在非洲。[align="left"]然而，有些人似乎有天然的抵抗力。他們的紅細胞不呈正常的扁平碟狀，而是像個新月或者鐮刀。因為紅細胞形狀古怪，鐮刀型紅細胞疾病可能會導致血管阻塞，繼而造成疼痛和器官損傷。正常情況下，演化會盡量減少鐮狀紅細胞疾病的數量，因為它危害很大，會降低預期壽命。然而由於生物學上的機緣巧合，鐮刀型紅細胞實際上能夠保護患者免遭瘧疾。因此在世界上瘧疾感染率極高的一些地區，比如非洲，自然選擇實際上可能傾向於保留鐮狀紅細胞。在生命的賭局裡，對瘧疾的抵抗力是更受歡迎的，哪怕可能要付出罹患鐮狀紅細胞疾病的代價。

　　

　　鐮刀型紅細胞（Sickled cell）與正常紅細胞（Normal cell）。鐮刀型紅細胞影響了瘧原蟲對紅細胞的寄生。圖片來源：2012books.lardbucket.org[align="left"]有趣的地方到了：種植大薯的社區鐮狀紅細胞基因的攜帶比例要遠高於附近採取其他農業活動的社區。而為了種植大薯，樹木必須被砍倒。「去除樹木無意間增加了雨後積水量，而積水為攜帶瘧原蟲的蚊子提供了更加舒適的溫床。」聖安德魯大學生物學家凱文·勒蘭德（Kevin Laland）在《自然綜述遺傳學》（Nature Reviews Genetics）上發文稱。更多的蚊子意味著更多的瘧疾，這就造成了讓鐮狀紅細胞成為適應性狀的環境。[align="left"]所以，鐮刀型紅細胞疾病提供了針對瘧疾的保護，而獨特的人類行為——種植大薯——則令演化採取了行動。[align="left"]不過，並非所有的基因-文化協同演化都是有益的。比如，波利尼西亞人中II型糖尿病格外流行，其患病比例在全世界範圍內位於前列，甚至高於臨近的人類社群。一組研究人員發現波利尼西亞人PPARGC1A基因突變率格外高，這可能至少部分地解釋了II型糖尿病的高發病率。[align="left"]為什麼這種疾病偏偏對他們如此「青睞」？研究者認為這可能與他們祖先的探險文化有關。波利尼西亞人定居太平洋島嶼的過程中，忍受著空曠大洋上的漫漫征途，面對著寒冷與飢餓的壓力。這種情況可能促進了「節儉新陳代謝」的形成。這種新陳代謝使人能在有食物的時候更快地建立脂肪儲備。自然選擇可能增加了波利尼西亞人相關基因變異的比例。然而這種對探險者有用的新陳代謝類型在營養源穩定而充足的現代社會可能會導致肥胖和II型糖尿病。因此現代波利尼西亞人繼承了II型糖尿病高發病率，也許並不是因為他們採取了久坐不動的生活方式，而是因為他們的祖先決定飄洋過海探索他們的星球。

　　

　　波利尼西亞人祖先的探險文化可能造成了現代波利尼西亞人II型糖尿病的高發病率。圖片來源：Wikimedia Commons[align="left"]上面的例子也許最有助於人們理解基因-文化協同演化，但是研究人員找到的例證遠不止於此。我們對植物的馴化可能幫助我們獲得了分解所食用植物中特定有毒化學物質的能力；我們探索新的疆域和陌生氣候的歷史可能令我們比祖先更能忍受極度炎熱或寒冷；烹飪的發明可能改變了我們的下顎肌肉和牙釉質的演化；語言和複雜社會認知的出現可能觸發了進一步引領我們的腦與神經系統發展的自然選擇。[align="left"]人們很容易認為文化影響基因是人類獨有的現象。然而一些動物至少擁有最基本的文化，如果認為它們的文化不會像我們的一樣影響它們的基因，那就不太明智了。澳大利亞鯊魚灣的海豚身上可能正在發生這樣的事情。[align="left"]一隊研究人員曾經在新南威爾士大學生物學家安娜·考普斯（Anna Kopps）的帶領下研究鯊魚灣西部的寬吻海豚。這種海豚有一種著名的捕食方式「頂海綿」：它們埋頭海床尋找食物時會頂著一塊海綿來保護面部。這不僅是動物使用工具的一個激動人心的例子，還是文化傳播的證據。

　　

　　頂著海綿的海豚。圖片來源：livescience.com[align="left"]考普斯指出，這種行為「幾乎只會通過社會學習從母親傳遞到她們的後代」。這意味著這種行為與幼年海豚繼承自母親的基因組之間存在緊密的相關性。[align="left"]與人類中乳糖耐受、瘧疾抵抗和節儉新陳代謝的例子不同，這種關聯未必是文化行為改變基因材料的證據。不過這仍舊暗示著事情可能沒這麼簡單：海豚的文化行為可能以某種方式為自然選擇創造了一個展現威力的機會。[align="left"]文化繼續迅急地影響著我們自身的演化，但是要對此做出預測目前基本上是不可能的。我們的技術文化將會帶來怎樣的遺傳適應？而那種適應將發生於所有人還是僅僅部分人？自動假肢或者神經植入之類的人機界面會怎樣影響我們的基因池？一些文化對暴力運動的偏好會不會導致抵禦頭部創傷的適應？還有哪些問題是我們甚至還沒有意識到應該提出的？[align="left"]我們不能再把遺傳和文化看成互不影響的兩個分立實體了。困難在於辨別其中一個是否以及如何影響另一個。「這是基因-文化協同演化領域面臨的巨大挑戰，這個挑戰難以對付。」勒蘭德寫道，「儘管如此，像乳糖耐受那種受到了充分研究的例子，不僅證明了基因-文化協同演化確實存在，還展示了確認這一點的方法。」編譯自：Jason G. Goldman. How Does Human Culture Influence Our Genetics? io9.com