基因|极端高温,影响人类进化?

据世界银行估计 , 到2050年 , 气候变化将导致1.4亿人迁移 , 目前生活在非洲撒哈拉以南地区、南亚、拉丁美洲的人迁移的可能性尤其高 。
大规模迁移的后果之一 , 是生物学界所谓的"基因流动" , 即由种群之间基因混合引发的进化 。
极端高温 , 无疑是今年夏天全球各地的一大关键词 。
上海高温追平149年前纪录 , 全国多地出现"热射病"病例;欧美遭遇极端高温侵袭 , 40度以上天气成为常态 , 多国山火频发;甚至在北极圈 , 气温一度飙升至32.5度 , 覆盖格陵兰岛的冰盖正在加速融化 。
气候变化正对人类的生活产生肉眼可见的影响 。 放眼未来 , 全球变暖的长期趋势又将如何左右人类种群本身?
高温可能直接间接改变人类基因
首先 , 常年高温可能会直接改变人类基因 。 《麻省理工科技评论》资深采访人员JessicaHamzelou曾在《新科学家》杂志上撰写题为《过往的气候变化曾影响人类进化》的科普文章 , 以史为鉴 , 从人类特征的演进史 , 窥视气候变化在未来可能留下的人种烙印 。
文章主要介绍了西非约鲁巴人对干旱环境的遗传学反应 。 历史上 , 约鲁巴人一直生活在撒哈拉沙漠边缘萨赫勒地区的干燥气候之下 。 为探寻约鲁巴人是否为应对该生存环境而进化 , 美国斯坦福大学的AndresMoreno团队研究了20名约鲁巴人、20名东亚人和20名欧洲人DNA样本中F0XI1基因的变异 。 该基因与肾脏水潴留相关(水潴留即机体在组织间隙里积存过多水分 , 并且无法通过排尿等方式排出) , 而根据《生物医学中心开放获取期刊》(BioMedCentral)收录的一篇论文数据 , 撒哈拉沙漠以南地区慢性肾病的患病率达到17.7% 。
研究团队发现 , 85%的约鲁巴人有着相似的遗传信息序列 , 且相较随机重组、基因改组产生的序列 , 该序列更长 。 团队认为 , 这是自然选择的结果 。
遗传特征的长度表明 , 约鲁巴人的基因改变 , 可能始于距今一万至两万年前 , 恰好与撒哈拉沙漠化的初级阶段相吻合 。 基因|极端高温,影响人类进化?
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约鲁巴人(来源:《新科学家》杂志网站)
此外 , 研究团队还分析了包括约鲁巴人在内全球39个族群971个基因样本所处的地理位置 , 发现这一遗传信息序列更频繁地出现于低纬度地区 。 Moreno表示 , 鉴于低纬度地区更可能缺水 , 这一现象表明 , 进化压力与气候相关 。 不过 , 伦敦大学学院基因学家SteveJones指出 , 这只是间接证据 , 因为我们无从得知约鲁巴人的基因差异是否真的提高了存活率 。
假如Moreno的解释成立 , 该研究将引出一个新问题:人类能通过进化适应气候变化吗?美国亚利桑那州立大学人类遗传学家AnneStone表示:"长期来看 , 如果地球持续变暖 , 那么发生基因嬗变并不会让我感到惊讶 。 "
除了通过自然选择的方式直接改变基因外 , 气候变化还可能通过改变生态环境 , 影响人类的行为方式 , 进而左右进化 。 美国莱斯大学生态学教授ScottSolomon在美国全国广播公司官网上刊发题为《气候变化可能影响人类进化 , 这种影响如何实现》的文章 。
文章称 , 气候变化致使气温升高 , 引发干旱、降水模式的变化、生长周期的延长 。 动植物为跟上不断发生的变化 , 将不断进化 。 生物学家们已观察到 , 气候变化导致松鼠和鲑鱼的发育速度加快 , 繁殖期随之前移;夏季提早到来 , 一些花类的花期相应提前;珊瑚正与微藻建立新的关系 , 以便在温度更高、酸性更强的海洋中生存 。
随着地球持续变暖 , 其他物种也可能发生渐进式变化--包括人类 。 气候变化将以微小但显著的方式改变人体的内部运行机制 , 并可能导致人体外形发生明显变化 。