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这种面相被进化过程“嫌弃”?

100多年来“自我驯化”假说终于有了基因证据

冯杰

2020年01月07日 02:12

本报记者 杨 雪
科技日报(2020年01月02日)


人类“自我驯化”假说认为,我们的祖先会在社会交往中,选择脸和其他特征看起来攻击性较低的人作为伴侣,从而在长相上看起来比古人类温和。但该假说提出100多年来,一直没有找到充分的遗传学证据。

近日,一篇发表于《科学进展》的论文称,一个名为BAZ1B的基因与控制面部发育有关,于是我们这些现代人类的面部特征变得更加精致、温和。这项对特殊人群的遗传学研究,填补了人类“自我驯化”假说缺失的关键一环。

古人类比现代人类长得更粗犷:更宽的脸、更粗糙的面部、前额较短向后倾斜、眉毛粗眉骨突出等等。灵长类成年和幼年的长相差别很大,唯独人类做到了成年后依然保持着与幼年差别不大的精致长相,为什么呢?有一种观点认为,由于人类越来越依赖于平和的社会交往,我们的祖先会选择脸和其他特征看起来攻击性较低的人作为伴侣,即人类“自我驯化”了自己的长相。但过去一直没有充分的基因证据证明人类面部特征与这种自我驯化的过程相关。

从威廉姆斯综合征人群中找线索

未参与该研究工作的哈佛大学生物人类学教授理查德·沃尔汉姆表示,过去人们一直试图直接研究可能与人类驯化有关的基因,而这项新研究的突破点在于,首先选择了一种基因作为研究对象,然后再与所预测的面容精致化的驯化结果联系起来。

研究人员研究了一些基因型特殊人群,这些人都患有威廉姆斯综合征。威廉姆斯综合征由第7号染色体缺失两对基因造成,患者通常长相和行为都非常友善。威廉姆斯综合征的相关基因能指导神经嵴细胞的迁移和行为。身体所有受驯化影响的部分都来自于发育中的胚胎里这个叫做神经嵴的细胞簇,这种细胞在胚胎发育早期发挥了多种作用,其中之一就是帮助构建面部骨骼。

神经嵴的改变可能是驯化的基础,研究人员认为,这或许能为揭示人类面部演化过程提供帮助。在这项研究中,意大利米兰大学的马泰奥·扎内拉和同事们重点关注了一个与威廉姆斯综合征有关、可以调控神经嵴细胞转移的基因——BAZ1B。

BAZ1B基因让现代人面部更加温和

BAZ1B是7号染色体上的一个基因簇,对面部发育至关重要,其中的突变导致了威廉姆斯综合征。研究人员分别收集了威廉姆斯综合征患者和普通人的细胞,对比不同“剂量”的BAZ1B基因的影响。研究发现,这个基因是神经嵴细胞的“主控制器”,其影响会随剂量的不同而改变。

将现代人类中包含BAZ1B基因的DNA序列与古人类中相同区域的DNA序列进行对比,研究人员发现二者的差异:现代人神经嵴的活动受到轻微影响,而尼安德特人和丹尼索瓦人的神经嵴却未受影响。

研究人员在胚胎发育过程中剔除了干细胞中的BAZ1B基因。结果显示,神经嵴形成缓慢且发育不完全。448个基因的活性受到影响,表明BAZ1B控制了所有这些基因。

现代人拥有尼安德特人和丹尼索瓦人没有的、受BAZ1B调控的很多基因。这些基因是在现代人类中才进化出来的,并且与控制脸型有关。研究人员认为,现代人面部特征更加弱化、面容更加精致,是因为人类生活方式更加社会化、更加温和。从而,为人类是自我驯化的观点提供了证据。

目前,BAZ1B在多大程度上促进了人类变得更社会化和温和还不清楚。意大利米兰欧洲肿瘤研究所朱塞佩·特斯塔表示,有证据表明,BAZ1B参与了大脑的发育,但人类面部和大脑的变化可能发生在人类进化的不同阶段。

研究人员还发现了其他可能与自我驯化的社会行为相关的基因。比如FOXP2,与我们的语言能力有关。沃尔汉姆表示,研究与大脑容量减少有关的基因很重要,因为尼安德特人的脑容量比现代人大,而神经嵴细胞在这方面并没有发挥作用。

“自我驯化”假说还需更多基因组证据

“驯化”带来动物行为和长相的改变,最明显的就是攻击性下降,比如家畜就比野生的温顺;长相也更友善,比如狗就比狼长得可爱。与“驯化”有所不同的是,“自我驯化”是由一个物种自己完成的,无需其他物种的推动。在群居性动物中,个体的服从性作为一种社会性的性状,本身就是进化的结果,因为那些没有个体服从性的动物群体,会有更多的生存危机,缺乏服从性的基因遗传下来的机会少。

关于人类“自我驯化”的观点,可追溯到1871年,当时达尔文写道:“人类在很多方面或许可以同那些经过长期驯化的动物相比较。”很多科学家认为,自我驯化从某种程度上造就了现代人类以及倭黑猩猩等其他物种。2018年,巴塞罗那大学的塞德里克·布克斯教授等人通过研究穴居人和丹尼索瓦人的基因组,发现群体性社会生活促进了人类的自我驯化。

研究人员比较了现代人类的基因材料和一些家养动物及其对应野生动物,试图找到与驯化特征有关的基因。研究发现,现代人与家养动物之间存在大量重叠的与驯化过程有关的基因,这些基因与其野生类型的都很不一样。这为自我驯化理论提供了有力证据。

研究人员还用了控制组等其他统计量,保证现代人与家养动物之间的基因重叠并非巧合。他们将这些基因组与类人猿进行了比较,发现黑猩猩、猩猩和大猩猩并没有与家养动物有很多重叠基因;人类确实与家养动物有着独特的相似性。研究人员还认为,自我驯化或许就是人类疯狂热爱合作的原因。

延伸阅读

“自我驯化”假说面临质疑

“自我驯化”假说也被不少科学家质疑。自1960年代以来,有关人类的身份化和驯化假说都遭到了许多科学家的驳斥。例如1962年有科学家批评这种假说能被如此广泛的接受,仅仅是因为可以用来解释人类进化的许多问题。但他们认为,无毛病和皮肤色素沉着的减少更容易通过偶然突变来解释,而不是通过人为化来解释。此外,保留幼年特征不足以解释驯化条件下性状的增加变异。

1971年,又有两位科学家提出,人类自我驯化的假设缺乏目标导向性和人为选择的特征。并且,也没有证据表明驯化的智人应该起源于“野生的”祖先人类物种。他们进一步认为,人类本能行为模式的减少也可以通过更复杂的皮层控制而不是驯化来更好地解释。


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2020年01月07日 10:07
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