理论教育 M175基因:东南亚超过50%人群携带,欧洲仅20%

M175基因:东南亚超过50%人群携带,欧洲仅20%

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:M119和M122都是M175的后裔,东南亚地区人群的Y染色体上同时携带M119与M122的人口超过50%。对比之下,欧洲携带新石器时代移民的比例仅为20%。这种恶性循环,在各地的农业社会多次发生。现在的研究已经证实,导致人类死亡的主要疾病的原因,分为三个阶段。癌症的起因也是基因突变的累积结果。

M175基因:东南亚超过50%人群携带,欧洲仅20%

中东人驯化植物的过程比较曲折,亚洲人驯化植物的过程却相对清晰。

中国的植物品种没有中东那么多(新月沃土驯化的农作物为31种,印度—中国—东南亚合计11种),9 000年前黄河流域的主要农作物是粟米,扩散到中国北方其他区域。长江流域的湖南彭头山遗址(Pengtoushan)显示,大约早了两千年,水稻在中国南方被独立驯化出来,然后向长江流域扩散,大约7 000年前成为中国南部的主要农作物,5 500年前传播到中国台湾,4 000年前传播到婆罗洲和苏门答腊,3 500年前传播到印度尼西亚全境。

与欧洲当地人自己学会了农业不同,亚洲地区发生了农业人口的大迁移。在亚洲,水稻技术与基因标记同时传播。如果说,欧洲农业技术带来了“前进的浪潮”(Wave of Advance),那么携带水稻技术的东亚人的大迁移就像一场海啸

M122是定义东亚氏族的M175上出现的第一个基因标记,在亚洲超过一半的男性Y染色体上都发现了M122。3万年前,M122首次出现。在中亚没有发现M122,在中东和欧洲从来没有发现……但是在东亚,在中国南部、中国北部、日本太平洋塔希提群岛都发现了M122,而且扩散速度非常快。

M122,现在定义了中国农业人的后裔。

大卫·戈德斯坦(David Goldstein)检测了中国大陆和台湾携带M122的人群中的一个被命名为M119的微卫星的多样性,发现其出现频率非常高。但是,在马来西亚半岛和印度尼西亚地区,这个M119的频率却开始显著降低了。这个形态精确地表明一万年前的人口扩张浪潮的起源在中国,这与水稻农业的考古学证据完全一致。

M119和M122都是M175的后裔,东南亚地区人群的Y染色体上同时携带M119与M122的人口超过50%。对比之下,欧洲携带新石器时代移民的比例仅为20%。所以,东亚发生的移民不是浪潮,而是海啸。

人口大量增加更加适于发展农业,农业提供的稳定食物来源又导致了人口继续增加,所以,人们曾经认为,农业的效应完全是正面的。但是,各种学科的研究证实,农业的成就可能被过度夸大了,历史真相是农业带来了很多负面效应。

第一,农业时代的人均资源,远远低于狩猎采集时代,农业使得人类大大降低了抗击自然风险的能力。因为人类无法控制气候,而气候始终完全控制着人类。现在出土的证据表明,农业发展反而使得气候对人类的控制力更加强大。仙女木时期的农业人群可能经历了一段极其艰难的生活,但是继续狩猎采集的人群却没有受到影响。

仙女木时期(Dryas periods)系指冰河期结束时的一次反复,长达1千多年(1 300 ± 70年),气温下降8—20℃。1.28万—1.15万年前称为新仙女木时期(Younger Dryas),在此之前约1 000年还发生过一次旧仙女木时期(Older Dryas),全球气温突然下降,时间长达300年左右。这次气温骤降,给新石器时代从事农业的的人类带来很多困难和问题。

第二,农业人口的聚集生活带来的副产品是疾病的大量出现。

很多疾病必须聚集一定的人群数量才可能发生和传播,并且限定在某一区域内传播。例如,天花伤寒必须在数万人的范围内才能传播,并且限定在这个范围内。人们过去认为,狩猎采集的人群比较易于受伤,所以寿命比较短,但是出土的骨骼证据表明,当时农业群体的寿命反而比狩猎采集的群体更短,原因很可能就是疾病的流行。

北极的仙女木

仙女木的花朵

农业首先驯化了植物,随后驯化了动物,大量动物聚集生活也会产生疾病,再传染给人类。例如,人类的麻疹与牛瘟病毒就密切相关。威廉姆·麦克尼尔(William McNeill)认为,《圣经》中描述的多种瘟疫大流行正是农业传播到欧亚大陆时期,人类感染各种传染病的忠实记载。

第三,农业时代导致社会的分化和阶层的出现。

一般来说,狩猎采集群体中人与人是平等的,没有社会分工,现在桑人(San)部落和澳大利亚土著依然如此。农耕时代,初期阶段(田园牧歌时期)的大型战争比较少,人口增长很快,财富积累和社会分工出现,最后不可避免地出现社会分化,形成阶层,随后出现权力争夺和帝国雏形,引发前所未见的巨大规模的战争和破坏,导致人口多次大量死亡。人口减少反过来又造成大量土地荒芜和疾病流行……这种恶性循环,在各地的农业社会多次发生。

既然农业具备这么多负面效应,为什么人类还是喜欢农业?

事实并非如此。在世界各个角落都有排斥采用农耕生活方式的群体继续存在,他们的环境至今保护较好。但是世界大部分地区还是采用了农耕生活方式,并且不再回头。因为谁都不愿意天天拿着武器,出去寻找下一顿晚餐

现在的研究已经证实,导致人类死亡的主要疾病的原因,分为三个阶段。

一、在狩猎采集时代,主要的死因是外伤,尤其是狩猎活动中的伤亡。

二、在农业时代,人类的主要致命疾病是传染病,尤其是源自动物的疾病,如天花、伤寒、霍乱、麻疹、肺结核、流感、黑死病等都与动物有关。在抗生素疫苗发明以后,大部分传染病得到控制或消灭。

三、在现代,非传染慢性病是人类的主要疾病,例如高血脂、高血压糖尿病心脏病、脑血管疾病等。这些疾病都要终生服药,且都与基因有关,已经与传统的传染病的概念完全不同。癌症的起因也是基因突变的累积结果。

但是,某些传染病现在仍然存在,例如疟疾

1861年,法国探险家亨利·穆奥(Henri Mouhot)因为疟疾死在老挝的丛林里。亨利·穆奥在泰国、柬埔寨和老挝探险3年并发现了吴哥窟。虽然当地的居民知道吴哥窟,但是,是亨利·穆奥死后才发表的著作《暹罗、柬埔寨和老挝游记》(Travels in Siam,Cambodia and Laos)使西方读者第一次知道了这座古城。(www.daowen.com)

吴哥窟建筑群是东南亚当时最强大的高棉帝国的统治者在9—15世纪期间建造的,该建筑占地1 000平方千米。这是产业革命之前世界最大的城市,其巅峰时代,容纳的人口超过75万,但是在15世纪却被放弃了,除了吴哥窟寺庙(Angkor Wat)外,其他寺庙和建筑都被丛林掩埋。

亨利·穆奥(Henri Mouhot,1826—1861)

吴哥城的布局,最下面是现在残存的吴哥窟庙(Angker Wat)

这座城市为什么会被放弃?

假设很多,后来比较被公认的一个原因是生态压力。支持75万人口必需的资源之一是水源,当时只能来自周围的河流。14—17世纪,北半球气候变化,导致东南亚季风改变,由于缺少降雨和水源枯竭,人类被迫放弃水稻种植。这是吴哥城的设计者始料不及的天灾。

另外一个原因是疟疾。疟疾(malaria)是意大利语,意思是“坏空气”。疟原虫在污染环境里才会大量繁殖,通过蚊子叮咬传染人类。意大利人起的这个名字是正确的,疟原虫有两个宿主:人类和疟蚊。传播疟原虫的疟蚊(Anopheles,又称按蚊)有40多种,分布在世界各地,大部分疟蚊是热带和亚热带品种,大多在非洲、东南亚和拉丁美洲。疟原虫可以在疟蚊体内生活,也可以在人类的细胞里生活。无处不在的疟蚊传播了疟疾,很多史前历史学家猜测,疟蚊曾经在人类进化史上给人类带来了毁灭性的灾难。

1992年,法国流行病学家雅克·维德拉格(Jacques Verdrager)发表文章认为,放弃水稻种植后,生态环境恶化,疟疾流行带来死亡,导致更多人放弃水稻种植,疟疾更加流行,死亡更多……仅仅几代之后,吴哥城就成为一座空城。疟疾在这座巨大的古城沦为废墟的过程中,扮演了关键角色。

疟疾的故事并未到此结束。

在1992年,DNA技术尚未成熟。随着技术的成熟,DNA密码揭示了疟原虫的秘密。

美国国家健康研究院(National Institutes of Health)的迪尔德丽·乔伊(Deirdre Joy)和她的同事发现,疟原虫在5万年前开始多样化,这个时间恰好是人类走出非洲的时期,暗示人类带着疟原虫前往世界各地。乔伊还发现了其他证据,一万年前,疟原虫开始大规模的多样化,这个时间正是新石器革命的农业起源的时间。

吴哥窟庙的正面,通常简称吴哥窟

另一项DNA研究佐证了上述发现。宾夕法尼亚大学的遗传学家莎拉·提什科夫(Sarah Tishkoff)和她的同事仔细分析人类基因组上围绕G6PD基因的遗传变异,他们发现,一万年前,G6PD曾经受到强大的自然选择压力。

G6PD是细胞里的一种酶,可以把葡萄糖转化成一种亚细胞能量包(subcellular energy packet),这种亚细胞能量包名为NADPH,是人类细胞能量活力的来源。我们吃下的谷物——碳水化合物又称多糖类,被转化为单糖(葡萄糖)后,最终变成我们细胞里的三种能量:NADPH、NADH和ATP。所以G6PD极其重要。

我们体内的G6PD的精细调制的进化历史,已经长达几亿年,属于最重要的酶之一。在人类的身体里,如果G6PD缺乏或功能减弱,就会出现类似蚕豆中毒的症状:贫血、黄疸、肾脏失调……在红血球里,G6PD非常活跃,疟原虫也是在红血球里非常活跃,不知道什么时候,疟原虫发生了基因组变异,它们可以通过“虹吸原理”吸收G6PD的能量,从而成为红血球里的寄生微生物,直接破坏红血球的新陈代谢,最后迫使红血球“自杀”,同时也杀死了自己。

为了查清疟原虫的基因什么时候发生了这种变异,莎拉·提什科夫和她的同事对G6PD基因的变异进行了计算分析,发现变异出现了两次:

第一次,3 840—11 760年前,主要发生在非洲。

第二次,1 600—6 640年前,主要发生在地中海

G6PD基因的这两次变异,都发生在农业出现之后。这是一个令人震惊的发现,结合疟原虫的基因变异,证明在过去的一万年里,疟疾已经成为人类的主要噩梦之一。

疟疾原本是狩猎采集时代的一种古老疾病,后果并不严重。在定居和农业开始后,疟疾的威胁日益增大。中东地区水利灌溉为疟蚊繁殖创造了机会,吴哥窟周围的稻田水塘湿地也是疟蚊繁殖的好地方。

农业,迫使人类基因组变化了,也迫使致病微生物的基因组变化了。

美丽的田园牧歌式生活

农业,引发了基因与基因的战争。现代的飞机,为这些涉及基因层次的疾病传播提供了远远超过远古步行的人类之间的传播速度—疟蚊带着疟原虫,可以乘坐飞机很快到达其他大洲。这种坐飞机传播的涉及基因层次的疾病还有克雅二氏病(Creutzfeldt-Jakob)和艾滋病(HIV)等。

农业,就像一把双刃的镰刀。

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