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我們為何看起來比古人類溫和?科學家找到了基因證據

上觀新聞 01-02

人類 " 自我馴化 " 假說認為,我們的祖先會在社會交往中,選擇臉和其他特征看起來攻擊性較低的人作為伴侶,從而在長相上看起來比古人類溫和。但該假說提出 100 多年來,一直沒有找到充分的遺傳學證據。

近日,一篇發表于《科學進展》的論文稱,一個名為 BAZ1B 的基因與控制面部發育有關,于是我們這些現代人類的面部特征變得更加精致、溫和。這項對特殊人群的遺傳學研究,填補了人類 " 自我馴化 " 假說缺失的關鍵一環。

古人類比現代人類長得更粗獷:更寬的臉、更粗糙的面部、前額較短向后傾斜、眉毛粗眉骨突出等等。靈長類成年和幼年的長相差別很大,唯獨人類做到了成年后依然保持著與幼年差別不大的精致長相,為什么呢?有一種觀點認為,由于人類越來越依賴于平和的社會交往,我們的祖先會選擇臉和其他特征看起來攻擊性較低的人作為伴侶,即人類 " 自我馴化 " 了自己的長相。但過去一直沒有充分的基因證據證明人類面部特征與這種自我馴化的過程相關。

從威廉姆斯綜合征人群中找線索

未參與該研究工作的哈佛大學生物人類學教授理查德 · 沃爾漢姆表示,過去人們一直試圖直接研究可能與人類馴化有關的基因,而這項新研究的突破點在于,首先選擇了一種基因作為研究對象,然后再與所預測的面容精致化的馴化結果聯系起來。

研究人員研究了一些基因型特殊人群,這些人都患有威廉姆斯綜合征。威廉姆斯綜合征由第 7 號染色體缺失兩對基因造成,患者通常長相和行為都非常友善。威廉姆斯綜合征的相關基因能指導神經嵴細胞的遷移和行為。身體所有受馴化影響的部分都來自于發育中的胚胎里這個叫做神經嵴的細胞簇,這種細胞在胚胎發育早期發揮了多種作用,其中之一就是幫助構建面部骨骼。

神經嵴的改變可能是馴化的基礎,研究人員認為,這或許能為揭示人類面部演化過程提供幫助。在這項研究中,意大利米蘭大學的馬泰奧 · 扎內拉和同事們重點關注了一個與威廉姆斯綜合征有關、可以調控神經嵴細胞轉移的基因—— BAZ1B。

BAZ1B 基因讓現代人面部更加溫和

BAZ1B 是 7 號染色體上的一個基因簇,對面部發育至關重要,其中的突變導致了威廉姆斯綜合征。研究人員分別收集了威廉姆斯綜合征患者和普通人的細胞,對比不同 " 劑量 " 的 BAZ1B 基因的影響。研究發現,這個基因是神經嵴細胞的 " 主控制器 ",其影響會隨劑量的不同而改變。

將現代人類中包含 BAZ1B 基因的 DNA 序列與古人類中相同區域的 DNA 序列進行對比,研究人員發現二者的差異:現代人神經嵴的活動受到輕微影響,而尼安德特人和丹尼索瓦人的神經嵴卻未受影響。

研究人員在胚胎發育過程中剔除了干細胞中的 BAZ1B 基因。結果顯示,神經嵴形成緩慢且發育不完全。448 個基因的活性受到影響,表明 BAZ1B 控制了所有這些基因。

現代人擁有尼安德特人和丹尼索瓦人沒有的、受 BAZ1B 調控的很多基因。這些基因是在現代人類中才進化出來的,并且與控制臉型有關。研究人員認為,現代人面部特征更加弱化、面容更加精致,是因為人類生活方式更加社會化、更加溫和。從而,為人類是自我馴化的觀點提供了證據。

目前,BAZ1B 在多大程度上促進了人類變得更社會化和溫和還不清楚。意大利米蘭歐洲腫瘤研究所朱塞佩 · 特斯塔表示,有證據表明,BAZ1B 參與了大腦的發育,但人類面部和大腦的變化可能發生在人類進化的不同階段。

研究人員還發現了其他可能與自我馴化的社會行為相關的基因。比如 FOXP2,與我們的語言能力有關。沃爾漢姆表示,研究與大腦容量減少有關的基因很重要,因為尼安德特人的腦容量比現代人大,而神經嵴細胞在這方面并沒有發揮作用。

" 自我馴化 " 假說還需更多基因組證據

" 馴化 " 帶來動物行為和長相的改變,最明顯的就是攻擊性下降,比如家畜就比野生的溫順;長相也更友善,比如狗就比狼長得可愛。與 " 馴化 " 有所不同的是," 自我馴化 " 是由一個物種自己完成的,無需其他物種的推動。在群居性動物中,個體的服從性作為一種社會性的性狀,本身就是進化的結果,因為那些沒有個體服從性的動物群體,會有更多的生存危機,缺乏服從性的基因遺傳下來的機會少。

關于人類 " 自我馴化 " 的觀點,可追溯到 1871 年,當時達爾文寫道:" 人類在很多方面或許可以同那些經過長期馴化的動物相比較。" 很多科學家認為,自我馴化從某種程度上造就了現代人類以及倭黑猩猩等其他物種。2018 年,巴塞羅那大學的塞德里克 · 布克斯教授等人通過研究穴居人和丹尼索瓦人的基因組,發現群體性社會生活促進了人類的自我馴化。

研究人員比較了現代人類的基因材料和一些家養動物及其對應野生動物,試圖找到與馴化特征有關的基因。研究發現,現代人與家養動物之間存在大量重疊的與馴化過程有關的基因,這些基因與其野生類型的都很不一樣。這為自我馴化理論提供了有力證據。

研究人員還用了控制組等其他統計量,保證現代人與家養動物之間的基因重疊并非巧合。他們將這些基因組與類人猿進行了比較,發現黑猩猩、猩猩和大猩猩并沒有與家養動物有很多重疊基因;人類確實與家養動物有著獨特的相似性。研究人員還認為,自我馴化或許就是人類瘋狂熱愛合作的原因。

延伸閱讀

" 自我馴化 " 假說面臨質疑

" 自我馴化 " 假說也被不少科學家質疑。自 1960 年代以來,有關人類的身份化和馴化假說都遭到了許多科學家的駁斥。例如 1962 年有科學家批評這種假說能被如此廣泛的接受,僅僅是因為可以用來解釋人類進化的許多問題。但他們認為,無毛病和皮膚色素沉著的減少更容易通過偶然突變來解釋,而不是通過人為化來解釋。此外,保留幼年特征不足以解釋馴化條件下性狀的增加變異。

1971 年,又有兩位科學家提出,人類自我馴化的假設缺乏目標導向性和人為選擇的特征。并且,也沒有證據表明馴化的智人應該起源于 " 野生的 " 祖先人類物種。他們進一步認為,人類本能行為模式的減少也可以通過更復雜的皮層控制而不是馴化來更好地解釋。

(原標題:這種面相被進化過程 " 嫌棄 "?100 多年來 " 自我馴化 " 假說終于有了基因證據)

欄目主編:張武 本文作者:科技日報 文字編輯:宋彥霖 題圖來源:視覺中國 圖片編輯:蘇唯

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