遠(yuǎn)古人類基因讓藏族人適應(yīng)“世界屋脊”？

文 美國加州大學(xué)伯克利分校人口遺傳學(xué)教授 拉斯穆斯·尼爾森

青藏高原是世界上海拔最高的地方，被稱為“世界屋脊”，那里空氣稀薄，氣候嚴(yán)寒，堪稱人類生存條件最惡劣的地方之一。然而，藏族人卻能在那里生活自如，毫無高原反應(yīng)，從不會覺得頭暈眼花，這是為什么呢？

經(jīng)過研究，我們發(fā)現(xiàn)，藏族人之所以能在青藏高原成功地生活的一個重要原因，就是他們的基因里有一部分很可能來自遠(yuǎn)古人類——丹尼索瓦人。

我們的研究團(tuán)隊對藏族人進(jìn)行了基因檢測，發(fā)現(xiàn)他們的身體里有幾個基因能夠幫助其有效地使用少量氧氣，在高海拔地區(qū)運動時持續(xù)向四肢補充能量。這其中最顯著的是一種名叫“EPAS1”的基因——它被稱為“超級運動員基因”，負(fù)責(zé)調(diào)控機體產(chǎn)生血紅蛋白。在低海拔地區(qū)，它能幫助人們快速提升血紅蛋白水平，增加血液的攜氧能力，增強人的耐力；但在高海拔地區(qū)，它不但會提升血紅蛋白水平，還會提升紅細(xì)胞生成數(shù)量，過量的紅細(xì)胞會增加血液的黏性，造成血液厚重，容易凝結(jié)成塊，增加心臟病易發(fā)和患血栓癥的風(fēng)險。

通常情況下，每個人都會攜有“EPAS1”基因，因此在一定程度上都能適應(yīng)高原地區(qū)的低氧環(huán)境，不過也伴隨著患血栓癥的風(fēng)險，但研究發(fā)現(xiàn)，藏族人體內(nèi)的“EPAS1”基因是一種特殊版本的變異基因，它在高海拔地區(qū)對紅細(xì)胞產(chǎn)生的影響較輕，適應(yīng)能力極強，且能對缺氧誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子2-α的蛋白質(zhì)的部分進(jìn)行編碼，這種轉(zhuǎn)錄因子能激活其他基因，在低氧水平下也能夠刺激紅細(xì)胞產(chǎn)生，刺激毛細(xì)血管生長和血紅蛋白的生成。

然而，讓科學(xué)家感到驚奇的是，這種基因是怎么來的？于是，他們對“EPAS1”基因及高原周圍的地區(qū)進(jìn)行詳細(xì)檢測，他們發(fā)現(xiàn)藏族人的“EPAS1”基因所處的基因塊，與丹尼索瓦人的基因十分接近，很有可能來自丹尼索瓦人。

丹尼索瓦人是人類進(jìn)化中的一個神秘分支，他們生活在距今4～5萬年前的亞洲大陸。丹尼索瓦人的發(fā)現(xiàn)地——西伯利亞南部的阿爾泰山地區(qū)，距離藏族人生活的青藏高原很近，藏族人的祖先和丹尼索瓦人可能曾經(jīng)一起在青藏高原的邊緣地帶活動，存在著通過“聯(lián)姻”來交流基因的可能性。為了證實這個可能，科學(xué)家對一塊丹尼索瓦人骨頭進(jìn)行DNA檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)丹尼索瓦人和藏族人的該基因都非常吻合。

更令科學(xué)家感到驚訝的是，“EPAS1”基因是如何快速傳播的？科學(xué)家比較了世界各地人群的“EPAS1”基因，發(fā)現(xiàn)藏族人大約在4萬年前從丹尼索瓦人那里繼承了“EPAS1”基因，并在3000年內(nèi)傳給了40%的藏族人，這是有史以來觀測到的傳遞最快的人類基因。盡管每一種變異基因的作用都很小，不過隨著時間的流逝，這種基因可能導(dǎo)致巨大的變化，設(shè)想如果經(jīng)過120代的繁衍，那時即使藏族人缺乏攜帶氧氣的血紅蛋白，他們也很可能仍然保持血液中的氧氣含量，這種快速的傳播，是自然選擇的作用，這就是藏族人在青藏高原能生存下來的原因。

一個國際研究小組對40名漢族人、40名藏族人進(jìn)行了基因測序，結(jié)果顯示，大約在2750～5500年前，這兩個民族從同一個起源分離開來，漢族人有可能通過和藏族的“聯(lián)姻”，從而獲得一些“EPAS1”基因。根據(jù)科學(xué)家的研究，幾乎90%的藏族人都攜帶有這種版本的“EPAS1”基因，但在他們周圍的漢族人中，這種基因的攜帶人群比例不到10%。加州大學(xué)的藏學(xué)專家馬克·奧登德菲爾在《紐約時報》上反對說，藏族和漢族的分開的時間應(yīng)在6000年前或更早，但不管怎樣，這個結(jié)果都反映了一個事實：較晚移民到高原的藏族人的現(xiàn)代后裔具有較強的環(huán)境適應(yīng)能力。

科學(xué)家也研究了其他攜帶有丹尼索瓦人基因的人群，巴布亞新幾內(nèi)亞的美拉尼西亞人占有丹尼索瓦人DNA的最高水平（約5%的基因組），而漢族和其他亞洲的民族則保留了很少的丹尼索瓦人的基因（約0.2%～2%）。這表明，盡管大部分丹尼索瓦人被現(xiàn)代人類取代而滅絕了，也有一小部分融入了現(xiàn)代人類的群體，但科學(xué)家檢測的其他人群里，沒有攜帶藏族人那種版本的“EPAS1”基因，很可能這種基因在低海拔地區(qū)無用，甚至有害，所以在進(jìn)化過程中被淘汰了，只有在高海拔的青藏高原被留了下來。