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人类进化进行时和尼安德特遗产(3)长寿远不如繁衍重要

麦芽儿 麦芽酶 2020-01-27


编译|麦芽儿


(接上期:人类进化进行时和尼安德特遗产(1)UKB基因宝库 

人类进化进行时和尼安德特遗产(2)当下的自然选择 



[ 人类在社会中做决定时往往要考虑方方面面的标准和目的,基因比人类有着更单一的标准和更执着的行动,虽然结果仍是复杂的,但是目的只有一个:繁衍。]



然而,对于进化来说,长寿远不如繁衍重要。实际上,在进化游戏中,孩子多的人因传递了更多基因才是最终的赢家。



英国生物银行让我们能够证明自然选择不仅发生在过去,而且现在仍在进行中。

——彼得·维舍尔 昆士兰大学



随着生育控制时代的到来,工业社会的人们比任何时代对生育的控制都更强——然而新的对与生育有关的基因的研究表明选择的力量可能仍在工作。


多项研究表明,当工业社会的食物供给更加稳定可靠,女性就倾向于越早成熟、体重更大、首次生育年龄更早并且绝经期延迟——所有特征都有利于生更多孩子。但是研究者一直未能将这些趋势与基因相关联从而获得自然选择的直接证据。


在澳大利亚布里斯班昆士兰大学的量化基因科学家彼得维舍尔和他的团队意识到他们可以利用UKB基因库的一手资料,查看哪种基因变异在今天还在影响人类,以及它们是否真的与生育能力有关联。


他们检索了UKB数据库里所有拥有最多孩子的人的数据,以了解他们的共同特征以及与这些特征相关的是哪些基因。他们记录了45岁以上女性和55岁以上男性的活产数量。然后,再分析这些男性和女性所带有的可能影响生育的特征,如头生的年龄、绝经期、身高、体重、体重指数、血压和教育程度。


他们发现了23个女性特征和21个男性特征与生更多孩子有关。不出所料的是,那些头生年龄更早和绝经期更晚的女性——她们因此有更长的生育期——更多产。那些更重更矮的女性也多产,可能是因为较矮的身体更节能,为怀孕和哺乳留下了大量储备。


维舍尔和他的同事们一起开始对与这些特征关联的基因展开研究。他们分析了157807名女性和115902名男性的数据。一如预期,他们发现最多产的女性拥有频率更高的等位基因,这些基因使他们更矮更重。对于男性而言,多产的男性拥有更多使其体重指数更高和手部握力更大的基因。这说明,比久坐不动类型的男性相比,拥有使其身高更高、身体更壮的基因的男性会生更多孩子,这也许是因为女性选择、健康因素,或者是男性个人偏好使然。


并不是所有与生育有关的特征都是物质的或者可能拥有大的遗传成份:那些头生年龄较大的女性中,受教育程度越高以及智商测试成绩更好的拥有更多孩子。这也许是因为教育程度高的家庭会更富裕,并且能养得起更多的孩子。


但是,尽管环境和人类对配偶与家庭的偏好正处于变化之中,基因与提高生育能力特性相关联的事实在多产的人中确实更常见,这支持了近期自然选择的说法。“英国生物银行使我们能够证明自然选择并不只发生在过去,现在仍然在进行中。”维舍尔说。



所有这些研究都“在进化生物学家中引起了巨大反响,他们在讨论UKB如何能提供更深入的关于不同族群及其进化的遗传数据。

——珍妮特凯尔索 马克斯·普朗克进化人类学研究所



要想从其他塑造基因的方面来梳理出自然选择的脉络是棘手的,尤其是当多重基因组合协同工作一起影响复杂的特征时,比如身高。大约有5000个基因变异在同时影响一个人的身高,有些促进生长,有些阻碍长高。昆士兰大学统计遗传学家杨健说。UKB数据库使得研究者可以找到新的变种并且探索它们的影响和来源。


利用其它数据库,研究者已经发现一些基因能够对欧洲人的身高产生影响,且身高由南向北呈增加趋势。包括伯格在内的研究者已经总结出北部欧洲人继承了古老移民的基因——颜那亚(Yamnaya)牧民,他们在大约4000年前从欧亚大草原迁移到中欧。伯格和其他人认为自然选择倾向于个子高的颜那亚人或他们的高个子祖先。古老的DNA检测也证实了颜那亚人是高个子。


现在,有了UKB数据,加州大学戴维斯分校的人口遗传学家格雷汉姆·库珀和他的同事,也包括伯格在内,正在向这一发现发起挑战。在2018年6月发布的bioRxiv预印本中,他们分析了UKB数据库2017年发布的50万人的遗传和身高数据。有足够大数量相同背景的人类样本,研究者可以分辨出更多身高等位基因,以及饮食结构、疾病状况和环境的不同。他们发现北部人并不比南部人更多身高变体。


“北部欧洲人确实平均身高较高,但是并没有证据证明这与自然选择有关。”伯格说。他猜测北部人的身高也许和环境影响有关,比如饮食中更多蛋白质,或在童年或胎儿时较少得病。


尽管在这个案例上,UKB数据让人对自然选择作用产生了质疑,但它们确实表明,在印度尼西亚弗洛雷斯岛的侏儒种群中,进化更偏爱导致矮小的基因。


所有这些研究都“在进化生物学家中引起了巨大反响,他们在讨论UKB如何能提供更深入的关于不同族群及其进化的遗传数据。”凯尔索说。


她希望能与研究者合作,在非洲和亚洲设计数据库以辨别这些族群的古代基因。有赖于尼安德特工作的成功,许多研究者迫切希望获得梅拉尼西亚的数据,梅拉尼西亚人体内含有迪尼索万斯的遗传痕迹——5万年前,生活在西伯利亚的迪尼索万斯人是尼安德特人的神秘表亲。


“想到要从生物银行中的更多现存人类中得到迪尼索万斯的DNA,那将是太不可思议的事。”凯尔索说。




图片和信息来源:

Posted in: BiologyEvolutionHealth

doi:10.1126/science.aaw5042

Ann Gibbons

Ann is a contributing correspondent for Science.

https://www.sciencemag.org/news/2019/01/genetic-data-half-million-brits-reveal-ongoing-evolution-and-neanderthal-legacy







本文作者 麦芽儿




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