為什麼說種族融合對人類的未來生存至關重要?

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斯科特·所羅門(Scott Solomon)是一名生物學家,也是一名科普作者。他在萊斯大學(Rice University)擔任生物科學老師,作品和攝影曾經發表在《Slate》雜誌、《Nautilus 》雜誌、Wired 網站等媒體上。他在 2016 年出版了《未來的人類:人類持續進化過程背後的科學故事》(Future Humans: Inside the Science of Our Continuing Evolution)一書。如今,所羅門居住在美國德州的休斯敦市。

本文由 AEON 授權《好奇心日報(www.qdaily.com)》釋出,你可以在 Twitter 上關注他們。

在未來,很多人可能會像丹妮爾·肖梅克(Danielle Shewmake)一樣。21歲的肖梅克來自德州的沃思堡市(Fort Worth),是一名大學生。她有著黑色的自然捲髮,棕色的眼睛和橄欖色的肌膚。因為外貌的原因,很多人誤以為她具有地中海地區的血統(Mediterranean)。實際上,她的血統成分非常複雜。肖梅克的父親具有一半的徹羅基族(Cherokee,北美印第安人的一個種族——譯者注)血統和一半的高加索人(Caucasian,又稱歐羅巴人或者白種人——譯者注)血統。她的母親出生於牙買加(Jamaica),外婆是印第安人,外公則是非洲和蘇格蘭兩種血統的混血兒。

肖梅克說:“我和妹妹就是這些血統的‘合集’。”她不願意以某一種特定的血統作為種族身份。相反,她喜歡“混血兒”(mixed)這種身份。

在人類數萬年的發展過程裡,不同人種之間漸漸出現了生理特徵上的差異。人類在全球各地定居後,慢慢開始適應當地的自然環境和人文條件。在自然選擇和文化創新的共同作用下,人種之間的生理差異漸漸拉大。但是,不同地區之間的人們卻沒有斷絕往來。相反,不管是因為貿易還是衝突,不同地區人群之間的交流從未停止。正因如此,基因和理念之間的交換也未曾中斷。在過去的十年中,科研人員對成千上萬的人類基因組進行了測序。最近,新的研究發現移民遷徙和基因融合在人類歷史上發揮了濃墨重彩的作用。因此,人種之間的融合以及混血兒的存在從來就不是什麼新鮮事。

不過,現如今的人種融合比例倒是創下歷史新高。全球化使人類具備了以往任何時候都不具備的流動性。國際移民遷徙數量達到歷史最高,跨種族婚姻的數量也再創記錄。在這些因素的共同影響下,越來越多像肖梅克這樣的混血兒出現在世界上。換句話說,混血兒已經成為一股浪潮和趨勢。雖然不能簡單以基因差異來劃分和區別人種,但是種族的確能幫我們更好的理解如今正在興起的種族融合大潮。而且,這種人種的“重組”正影響著人類基因庫的基礎架構。

考古學證據表明,智人(Homo sapiens)在大約二十萬年之前的時候就已經出現在東非地區。大約五萬年之前(或者可能更早),人類開始走出非洲,遷徙到阿拉伯半島(Arabian Peninsula)和歐亞大陸(Eurasia)內部地區。科學家分析稱,造成這一現象的原因可能是氣候變化迫使人類去尋找新的食物來源。後來,我們的祖先又跨越如今已被大海淹沒的大陸橋,來到了澳洲和美洲。最終,有一些祖先甚至在最為偏遠的太平洋島嶼上安頓下來。

在現代人的 DNA 和古代人骨骼中的 DNA 裡,我們能找到證明這種古代人口遷徙的證據。某些時候,人類基因組的研究成果也能反過來從考古學和歷史學角度上證明人類遷徙記錄的合理性和科學性。蒙古帝國的擴張、阿拉伯的奴隸貿易、說著班圖語的人穿越非洲、歐洲對外進行殖民…所有這些活動都在我們的基因組裡留下了不可磨滅的痕跡。另外一些時候,人類基因組資料也能給我們帶來驚喜,幫助考古學家和歷史學家解決爭端。比如很久以來,人們一直以為從頭到尾就隻有一波遊牧民族穿過了橫跨在白令海峽(Bering Strait)上的大陸橋,成功實現了對美洲原住民的殖民統治。但最近科研人員對大量美洲原住民進行了基因組分析研究

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,結果表明美洲人至少經歷過四波外來移民的殖民統治。而且這四波外來移民相互獨立,彼此之間沒有聯絡。

人類是一個永不滿足的物種,而我們的基因組也證明瞭這一點。即便是最令人恐懼的地理障礙,也只能對人類的遷徙活動產生一點點影響和限制。如今,國際移民的數量以每年 1%-2%的速度不斷增長。2015 年,全世界共有 2.44 億人離開自己出生的國家,生活在異國他鄉。我們正在經歷一場大規模的人種融合。在未來的幾代人時間裡,我們都無法弄清楚這種融合會對人類產生怎樣的生物學影響。但利用已知的遺傳學和進化論知識,我們可以預測自己的未來。面對地球上持續變化的生存條件,人類究竟能否繼續改變自身以適應環境?類似這樣的問題我們還是能夠預測出答案的。

改變自身生物學特徵以適應環境是自然選擇的結果,而自然選擇要求多樣性的存在。我們可以把自然選擇當成一個濾網:它將物種的這一代與下一代分隔開來。在這樣的條件下,隻有物種個體身上那些能很好適應當時環境的基因才能夠得到複製,然後通過“濾網”傳遞給下一代。不斷變化的生存環境改變著“濾網”上濾孔的形狀,進而決定了哪些基因可以透過“濾網”。物種的多樣性越豐富,這一代身上的某些基因就越有機會透過“濾網”的篩選,遺傳到子孫後代的身上。然後不幸的是,人類並不是一個多樣性很強的物種。

黑猩猩(chimpanzees)、大猩猩(gorillas)和猩猩(orangutans)的數量都不是很多。它們要麼是瀕危生物,要麼是極度瀕危生物。可即便如此,相比於它們而言,我們智人的基因多樣性還是要差得多。我們的多樣性情況之所以不佳,原因在於人類的數量隻是在最近一段時期才增長起來(同屬靈長目的其他四個物種堪稱人類的“表親”。它們的情況正好相反:一度數量很多,近年來數量卻急劇下降)。目前地球上生活著大約 75 億人,可就在一百年之前,地球上的人口數量還不到 20 億。最近這些年,人類數量出現爆炸式增長,而且人口規模不斷擴大。如今,每年新生兒的數量已經達到了 1.3 億左右。平均來看,每個新生兒身上有大約 60 個新的基因突變。這些新的基因變異使我們具有潛力,能在未來的進化過程中改變自身。

通過基因突變,人類的基因庫中出現了一些新的變異基因。這增強了我們持續改變自我以適應不斷變化地球環境的能力。不過人類整體的基因庫是由很多個小的基因庫組成,每一個小的基因庫對應了一個特定的人種。人類在全球各地之間的遷徙使得各個種族出現融合,從而給基因創造了在各個小基因庫之間來回移動和交流的機會。這對人類不斷進化的過程產生了深遠的影響。

我們首先來看負面影響。與其他物種一樣,人類定居在世界各地之後開始慢慢適應當地的環境。但是,人類跨區域的遷徙頻率非常高,擁有明顯不同特徵種族之間的融合速度也很快。這意味著今天的人們更有可能生活在一個與自身生物學特徵並不是特別適應的環境之中。

在某種傳染病比較常見的地區生存一段時間後,物種自身便會進化出對這些傳染性疾病的抵抗力。然而在全球性遷徙面前,這種生物特徵與地理環境的關聯性被慢慢地打破。瘧疾每年會帶走大約四十萬人的生命。對於兒童而言,這種疾病的致命性更強。因此,生活在瘧疾肆虐地區的人們會進化出抵禦這種疾病的生理學特徵。對於鐮狀細胞貧血癥(sickle cell disease)和地中海貧血癥(thalassaemia)的患者而言,他們所患的血液疾病會影響自身健康情況。但是這兩種疾病卻也扮演了“保護傘”的角色,使得患者在面對致命的瘧疾時擁有比普通人更強的生存能力。因此在瘧疾盛行的地區,自然選擇更傾向於將導致這兩種疾病的基因儲存下來,使之能夠遺傳給後代。隨著移民遷徙和人們在根除瘧疾方面做出的努力,鐮狀細胞貧血癥和地中海貧血癥也出現在了沒有爆發瘧疾的地區。

同樣,很多人也生活在自身面板色素沉著與當地日照強度並不完美適應的地區。真黑素(eumelanin)的數量決定了人們的膚色,而膚色則像純天然防曬霜一樣保護著我們的面板。對於生活在日照強度較大地區的人們而言,真黑素數量多是一種優勢。人類起源於位於熱帶的非洲,因此第一位祖先很可能就擁有黝黑的面板。此後部分人類在遷徙過程中走出非洲,來到太陽高度角較小的地區生活。在這些定居於日照強度相對較小區域的人群之中,有人慢慢進化出了較淺的膚色。生活在這個地區的人們需要的真黑素比較少。實際上,真黑素還會給他們帶來麻煩。為了讓體內能夠產生維生素 D,我們需要讓陽光透過面板。對於高緯度地區真黑素太多的黑面板之人而言,他們更容易罹患各種營養失調引發的疾病,比如導致骨骼變形的佝僂病。到底讓多少陽光透過面板才最合適?身體在這個問題上的權衡讓我們進化出了與所在地區日照強度相適應的真黑素水平。當人們在全球範圍內不斷遷徙時,真黑素水平與當地日照強度的不匹配就容易導致面板癌和維生素 D 不足。在世界上的某些區域,這兩種疾病都是當地的“流行病”。

隨著種族融合的不斷發展,“中性”膚色將越來越常見。許多基因共同決定了我們體內真黑素的產生過程。當不同膚色的人們繁衍後代時,他們的寶寶將從父母雙方那裡繼承一個基因“合集”。這樣一來,新生兒的膚色就有可能是父母雙方膚色的“中間值”。

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同時,我們有望看到人類身上由多個基因共同控製的複雜性狀也出現融合,比如面板色素沉著和身高等。但是有些性狀卻隻由一個基因決定,比如乾燥的耳屎和濃密的頭髮。這些性狀不可能出現融合和改變。因為新生兒從父母那裡遺傳得到基因之後,要麼會表現出這些性狀,要麼不會表現出這些性狀,不存在所謂的“中間值”。然而人種融合卻可能讓我們見到一些在過去非常罕見的性狀組合出現在同一個人身上,比如黑面板的人擁有一雙藍色的眼睛。擁有這種稀有性狀組合的人群已經出現在維德角群島(Cape Verde islands)。據悉,當地居民主要是葡萄牙人和西非人的後裔。

在世界上的很多地方,人種和基因正在順利的融合在一起。在新加坡這樣多樣性非常強的都市中心地區,跨種族婚姻的增長比例非常迅猛。1990 年,新加坡的跨種族結婚夫婦佔所有新婚夫婦總數的 7.6%。到了 2015 年,這一數字激增到 21.5%。在美國,跨種族婚姻的比例較 1980 年時已經翻了一倍。還有一個資料也並不令人感到意外:在大致同一時期內,美國兒童中混血兒的比例翻了整整十倍。1970 年,混血兒僅佔新生兒總數的 1%。到了 2013 年,這一數字增長到了 10%。在過去的幾個世紀中,歐洲人、非洲人和原住民一直在巴西這片土地上進行著人種融合工作。根據 2010 年人口普查資料,巴西有 43% 的人口屬於混血兒。

這種融合帶來了一個顯著的優點:某個人種身上攜帶的有益性狀能夠通過遺傳出現在另一個人種身上。假如說東南亞某地居民身上攜帶有可以抵抗寨卡病毒(Zika)的基因突變,但這對那些面臨寨卡病毒威脅的南美洲和中美洲地區居民而言沒有實質性的幫助。不過如果帶有這種基因突變的人遷徙到了南美洲並安家落戶,那麼他身上的突變基因就有可能拯救很多生命,進而遺傳給子孫後代。

人種融合的優點在很多情況下得到體現,其中一個引人注目的例子發生在地球上海拔最高的地區——青藏高原。海拔越高的地區空氣越稀薄,因此人們可以在空氣中獲得的氧氣就越少。青藏高原大部分地區的海拔超過了 4000 米,空氣含氧量比海拔正常的地區少了大約 40%。對於面臨分娩、身患子癇前期等併發症(一種妊娠期疾病,在高海拔地區更為常見)的孕婦來說,低氧環境尤其是個危險的問題。生活在低海拔地區的人們在高海拔地區生活一段時間後,體內會產生更多紅細胞以輸送氧氣,從而一定程度上緩解缺氧造成的身體問題。雖然如此,這卻也並非完美的解決之道。長此以往,人們很容易患上慢性高原病。

藏族人的祖先在青藏高原地區已經生活了至少三萬年之久,他們如今已經很好地適應了當地的低氧環境。一定程度上,他們要感謝體內蘊藏著特別“版本”的 EGLN1 基因和 EPAS1 基因。這兩種基因的主要作用是感知和調整氧氣水平。在 2014 年發表的一篇論文中,遺傳學家安娜·迪·裡恩佐(Anna Di Rienzo)、人類學家辛西婭·比爾(Cynthia Beall)和同事們得出一個結論:藏族人的祖先是兩個此前存在明顯生理差異的人種,即現代漢人(modern Han Chinese)和夏爾巴人(Sherpa)。通過對漢人、藏族人和夏爾巴人進行基因組檢測,研究人員將一系列線索拚接在一起,瞭解了導致低海拔地區漢人遷徙至高海拔地區的基本過程。在青藏高原定居後,來自低海拔地區的漢人與早就生活在那裡的當地人(與夏爾巴人有血緣關係)完成了種族融合。科學家認為,與夏爾巴人有血緣關係的當地人體內早就存在適應環境的變異版 EGLN1 基因和 EPAS1 基因。通過跨種族婚姻,新遷入的漢人獲得了這些有益基因併成功適應了當地自然條件。此後,這種基因便在他們的子孫後代中傳遞下去。

不過,與夏爾巴人有血緣關係的當地人最初又是如何獲得這種能夠適應環境的有益基因變異呢?問題的答案可能還是種族融合——但不是兩個人種之間的融合,而是兩個物種之間的融合。值得注意的是,與適應高海拔環境有關的變異版 EPAS1 基因也出現在了一種已經滅絕的人類 DNA 之中——尼安德特人(Neanderthals)的“表親”丹尼索瓦人(Denisovan)。2010 年,考古學家在西伯利亞的一個洞穴裡發現了已經成為化石的丹尼索瓦人骨骼殘骸。人口遺傳學家拉斯馬斯·尼爾森(Rasmus Nielsen)和他的同事們據此推斷,一位智人與一位丹尼索瓦人“浪漫幽會”之後,變異的 EPAS1 基因藉機進入到了智人的基因庫之中。雖然智人與丹尼索瓦人分屬不同的物種,但他們還是成功孕育出一個後代。這個孩子成功存活下來,並將變異的 EPAS1 基因遺傳給了後代。而部分他的後代慢慢演化成了現代的藏族人。

雖然來自丹尼索瓦人的變異版 EPAS1 基因僅出現在藏族人和漢人身上,但我們依舊能在居住在南亞、東亞、澳大利亞、新幾內亞和大洋洲地區的很多人身上找到丹尼索瓦人 DNA 的痕跡。尼安德特人曾經生活在如今的歐亞大陸西部地區。同樣,我們今天也能在除了非洲人之外的所有其他人種身上發現尼安德特人 DNA 的影子。最近的基因組調查研究發現,化石中保留了很多能夠證明人類曾經與其他具有“親緣關係”但已經滅絕的物種(比如尼安德特人、丹尼索瓦人和其他我們目前尚不得而知的物種)進行過物種融合的證據。

不同種群基因的融合會給生物帶來很多好處,因此植物和動物育種專家都深諳此道。我們以雜交玉米為例。在同一片土地中,雜交玉米的表現比純種玉米要優秀不少。遺傳學家沙爾(H G Shull)在 1906 年開始的實驗中首次為我們證明瞭這一現象。因為他的實驗結果以及此後各種進一步研究成果,雜交玉米在上世紀二十和三十年代開始流行起來。根據美國農業部的資料,如今美國種植的玉米中有超過 95% 是雜交玉米。這些雜交玉米比純種玉米的產量高出 20%,但佔地面積卻減少了 25%。

基因融合不僅僅對生物有益。有的時候如果沒有基因融合,生物還將受到負面影響。純種狗就是個很好的例子。2013 年,加州大學戴維斯分校的一份研究對比了 27254 隻純種狗和混血狗的獸醫記錄。通過分析,他們發現相比於混血狗而言,純種狗更容易患上十種不同的遺傳疾病,比如肘關節發育不良和白內障。世世代代僅與同種狗交配導致純種狗的後代身上積累了不少隱性等位基因。如果純種狗選擇與其他品種的狗進行交配,這些隱性等位基因就會被顯性等位基因所“掩蓋”。

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同樣的影響在人類身上也有所體現。如今大約 10% 的婚姻屬於近親結婚,也就是與第二代表親或者血緣關係更親近的人喜結連理。在北非、中東地區和來自這些地區的移民之中,近親結婚的比例全球領先。這是因為當地宗教信仰或者社會文化對近親結婚持鼓勵態度。雖然人們可以在結婚前進行遺傳諮詢,從而確定後代罹患各種具體的遺傳病風險。但是總體而言,父母雙方血緣關係越近,他們的孩子就越有可能出現先天缺陷或者患上遺傳疾病。表親兄妹之間結婚的話,他們的後代出現某種先天缺陷(比如先天性失聰和先天性心臟缺陷)的可能性比普通兒童要高出 2%-3%。同樣,這些兒童患上隱性遺傳疾病的概率也比普通兒童高出 2%-4%。

雖然在某些地區近親結婚是一種常見之事,但全球表現出來的趨勢卻與之恰恰相反。當父母雙方的血緣關係非常疏遠時(兩人的祖先分別屬於不同的人種),他們均攜帶同一種隱性等位基因的可能性就非常低。因此隨著全球人口融合的速度不斷加快,某些遺傳疾病將越來越少的出現在人們視野中。

如果說地球上的生命進化史能給我們帶來什麼啟示,那一定是這樣:環境條件變化後,物種要麼選擇適應環境,要麼被淘汰滅絕。我們如今面臨著巨大的環境變化,因此人類應該仔細考慮一下自己將要做出的選擇。沒有任何一個物種能夠徹底的停止進化過程,即便是無所不能的智人也不例外。但我們可以通過種族隔離保持人種的穩定,從而限制自身生物學特徵不斷適應環境變化的能力。當然有能力做出這樣選擇的不是人類整體,而是人類個體和政府。國家主義和仇外情緒正在美國和歐洲地區崛起。這兩種思潮會減少人種之間的融合交流,從而威脅到人種之間的基因交換,壓製我們持續進化和適應環境的能力。

我們還有另一種選擇:通過接納移民和支援全球化程式,我們能夠迎來更美好的未來。導致目前移民遷徙比例居高不下的原因短時間內不會消除。而隨著全球人口不斷增長,移民遷徙的比例還有可能進一步提高。長久以來,獲取自然資源(比如淡水資源)都是驅使人們遷徙的重要原因。在全球人口不斷膨脹的今天,對自然資源的渴求將在人口遷徙過程中發揮更重要的驅動作用。同樣,隨著經濟的發展進步,每個人所消耗資源的數量將持續增加。這使得稀缺資源更加稀缺,進而刺激人們遷徙以尋找更好的生存條件。因為全球氣候變化,海平面可能會持續上升。這可能導致大批人群遷離在未來會變得不宜居的低海拔沿海地區。簡而言之,全球人口遷徙正在對人類進行一場“重組”,也會繼續改變著我們基因庫的基礎結構。在人類未來的進化過程裡,我們可能會在數代之後的後代身上看到基因庫結構變化帶來的影響。

丹妮爾·肖梅克以混血兒作為自己的種族身份。在未來,像她一樣的人將越來越常見。肖梅克認為,這種情況在幾代人的時間裡已經出現在我們面前。她說:“我媽媽經常開玩笑,說自己的朋友和其他種族的人結了婚。她覺得這特別酷。在她眼裡,這種跨種族婚姻因為與眾不同所以才顯得酷。到了今天,跨種族婚姻雖然依舊酷,但已經成為一件平常之事。”

翻譯 糖醋冰紅茶

題圖來自 AEON,VOX

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