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被文明改变的人体

2011-04-12 12:18 作者:袁越来源:三联生活周刊 2011年第15期
现代文明大约出现在1万年前,这已经足以改变人类的身体,包括基因。

生活在1万年前的人类祖先,和现代人相比在身体上有何区别?

显然,最容易比较的肯定是骨骼。化石证据表明,原始人的骨骼密度和强度都比同龄的现代人要高很多,尤其是负责支撑身体重量的大腿骨更是如此。美国约翰·霍普金斯大学的人类学家克里斯托弗·鲁夫(ChristopherRuff)博士及其同事通过研究不同时期的大腿骨化石发现,人类的骨强度不但一直在下降,而且下降的速度也在增加。比如,他们发现距今200万年到5000年这段时间内的人类大腿骨强度平均下降了15%,而距今5000年到1000年这短短的4000年内人类大腿骨的平均强度又下降了15%。

相信读者看到这个数据后一点也不会感到惊讶,因为骨强度的下降太符合情理了。自从人类发明了工具,劳动强度便逐年降低,骨强度便也跟着下降。而人类大约在9000年前发明了农业,并在其后的几千年时间里逐渐将农业普及到全世界。农业的出现改变了人类获取食物的方式,从此打猎便不再是生存所必需的行为了,取而代之的是强度较低的农业生产。再加上剩余的粮食让越来越多的人从体力劳动中解放出来,人类平均骨强度的下降更是顺理成章的事情了。

问题在于,这种下降与基因有关吗?这个看似简单的问题其实很难回答,因为科学家尚不知道哪个基因决定了骨骼的强度,也缺乏古人的基因数据,很难做对比。但这个问题其实非常重要,因为如果现代人的基因发生了变化,就说明我们已经回不去了,必须想别的办法来适应这种变化;如果基因没有变化,则说明我们不必太担心,只要加强运动,骨骼强度自然就会提升。

事实上,正是这个思路帮助科学家们间接地回答了上述问题。鲁夫及其团队用X光测量了网球运动员击球臂的骨骼强度,并和另一条胳膊进行了对比,结果发现职业网球选手击球臂的骨骼平均起来比另一边强40%,非专业运动员两条胳膊之间的差别则只有5%~10%。这个数据说明,人类至今仍然具备让骨骼变结实的能力,只要加强锻炼就可以了。人类骨骼的变化源于生活方式的改变,而不是DNA。

也许有人会问,现代文明只存在了几千年,而生物进化的过程动辄以万年为单位,人类来得及进化出新的基因吗?答案是肯定的。几千年的时间已经足够改变人类的基因构成了,其中最有名的例子当属乳糖酶。这种酶能够帮助人类消化乳糖,其基因一直存在于人类基因组当中,不过原始人只在婴儿期才会喝到奶制品,成年后基本上就没机会了,所以原始人类成年后便不再生产乳糖酶了。但是自从人类驯化了奶牛,情况就发生了变化。研究表明,人类至少在北欧和东非这两个最早驯化奶牛的地方独立地产生出一种基因变异,提高了乳糖酶在成人身体内的活性水平。

一种基因突变如何才能在几千年的时间里普及到广大人群当中去呢?这个问题看似很难回答,其实不难理解。想想看,即使在100年前,人类婴幼儿的死亡率仍然是很高的,1900年时全世界平均有1/3的婴儿会在5岁前死亡。数学计算表明,如此高的死亡率足以让有利的基因突变积少成多,渐渐扩散到广大的人群当中。

上面这两个案例表明,几千年的文明演变不但改变了人类的生活方式,也改变了人类的身体,包括基因。这个领域是当今医学研究的热点之一,因为科学家们发现,现代人的很多疾病都可以从生活方式的改变过程中找到原因。这个研究思路被称为“进化医学”(EvolutionaryMedicine),其代表人物为美国密歇根大学生物学教授鲁道夫·奈斯(RandolphNesse)。他于1995年写成并出版的《我们为什么会生病》(WhyWeGetSick)一书试图从进化的角度回答一些困扰人类很多年的问题,比如人为什么会长智齿,为什么会有阑尾,以及为什么会生癌等等。

传统医学同样面临这些问题,但研究思路很不相同。传统医学试图从分子水平上把生病的原理解释清楚,它要回答的问题是:你为什么会得这种病?而进化医学试图从进化的角度解释这些问题,它要回答的问题是:人类为什么会得这种病?

进化医学的一个经典案例就是雌激素。现代女性比过去胖、运动量少、生育期和哺乳期大大缩短,这些变化都会使得现代妇女一生中接受到的雌激素总量比过去要多得多,这就是为什么现代妇女患乳腺癌的比例会如此之高的重要原因。除此之外,现代人饮食习惯、作息习惯和生活习惯的改变已被证明分别导致了癌症、心血管疾病、时差病(时差导致的精神不振)和维生素D缺乏症,这些疾病均可被看做文明的代价。■

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