这项研究表明,人类作为一个物种仍在进化

People watch from the flight deck of the Naval museum ship U.S.S. Yorktown during the Great American Eclipse in Mount Pleasant, South Carolina, U.S. August 21, 2017. Location coordinates for this image are 32°47'26" N 79°54'31" W. REUTERS/Randall Hill - RC16897D8BB0
Researchers have found genetic evidence that natural selection is happening in modern human populations.Image: REUTERS/Randall Hill
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简要概述

一项分析了20多万人大规模遗传数据的研究显示,人类基因组仍在进化。哥伦比亚大学的研究人员发现,自然选择会淘汰缩短人类寿命的突变。

更好的人类

今天发表在《PLOS Biology》上的一项新研究表明,人类仍在进化。不过,别把它想象成《X战警》中那种进化——抱歉,目前还没有变种人的超能力。这种进化可能在一两代人之内发生,并能延长人类寿命。

哥伦比亚大学的研究人员研究了来自美国和英国的21万人的大规模基因组样本。他们发现,某些遗传变异在长寿者中出现得较少,尤其是阿尔茨海默病患者和重度吸烟者携带的变异,以及更易患心脏病、高胆固醇、肥胖症和哮喘者的基因突变。这些变异也更可能传给后代,这表明人类基因组仍在淘汰其认定为不利的遗传类型。

“这是一个微弱的信号,但我们发现了遗传学证据,表明自然选择正在现代人群中发生。”该研究共同作者、哥伦比亚大学及纽约基因组中心的进化遗传学家约瑟夫·皮克雷尔在一份新闻稿中说。皮克雷尔及其同事研究了6万名欧洲血统者和15万名英国人;前者由加州的凯撒医疗机构进行基因分型,后者则通过英国生物样本库进行基因分型。

自然选择正在发生

当某些基因的表达受到抑制时,更有利的新性状会进化出来,从而带来生存优势。这些有益突变会遗传下去,传给每一代的幸存者;随着这些突变及其适应性性状在人群中越来越常见,它们也会继续传播。

在这项新研究中,哥伦比亚大学的科学家发现了两种突出的所谓人群层面突变。其中一种是与阿尔茨海默病有关的ApoE4基因,其在70岁以上女性中的出现频率有所下降。另一种频率下降的突变位于CHRNA3基因,与重度吸烟男性有关。两者的消失都有助于生存和延长寿命,这表明自然选择已主动淘汰这些通常在生命后期才起作用的突变。

“可能是不携带这些有害突变的男性能够生育更多子女,也可能是寿命更长的男性和女性能够帮助照料孙辈,从而提高他们存活的机会。”哥伦比亚大学进化生物学家、该研究共同作者莫莉·普热沃尔斯基在新闻稿中说。

为了找出其他可能影响人类生存的突变组合(其中大多数很难发现),研究人员还考察了42种常见特征,从身高到身体质量指数(BMI)都有。高胆固醇和低密度脂蛋白(LDL,即“坏”胆固醇)、较高BMI、心脏病以及哮喘的易感性,都与较短的寿命有关。相反,易于青春期较晚、较晚生育的人群死亡率较低。

这项研究有助于推进未来的长寿研究,因为它清楚地表明,延长人类寿命的部分基础存在于基因之中。可以说,进化会处理这件事。当然,当前的合成生物学进展或许能进一步推动这一进程。无论如何,人类基因组也在发挥作用。

“环境在不断变化,”第一作者哈卡马内什·穆斯塔法维说。“如今在一个人群中与寿命更长相关的某种性状,几代人之后,甚至在其他当代人群中,可能就不再有益。”

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