原文作者:Bruno Martin
對(duì)215,000個(gè)人的DNA分析表明,會(huì)縮短壽命的遺傳變異正在被淘汰。
一項(xiàng)旨在弄清人類基因組演化過程的大型遺傳學(xué)研究表明,自然選擇正在淘汰會(huì)縮短人類壽命的有害遺傳變異。該研究發(fā)表在《公共科學(xué)圖書館·生物學(xué)》(PLoS Biology)上,分析了來自215,000個(gè)人的DNA,是首批直接研究人類如何在一兩代內(nèi)演化的嘗試之一。
人類以意想不到的演化方式增強(qiáng)適應(yīng)能力。
Ira Block/NGC
為了確定人類基因組的哪些部分在演化,研究人員徹底排查了美國(guó)和英國(guó)的大型遺傳數(shù)據(jù)庫,尋找在不同年齡組中流行程度不一樣的遺傳變異。對(duì)個(gè)人而言,父母的死亡年齡在一定程度上是壽命的參照,有時(shí)是其自身年齡。
“如果一個(gè)遺傳變異影響生存,它存在的頻率應(yīng)會(huì)隨著存活個(gè)體的年齡變化而變化,”領(lǐng)導(dǎo)該研究的哥倫比亞大學(xué)演化生物學(xué)家Hakhamanesh Mostafavi說。攜帶有害遺傳變異的人的死亡率更高,因此在年齡較大的群體中該變異更罕見。
Mostafavi和同事檢測(cè)了超過8百萬種常見變異,發(fā)現(xiàn)有兩種是隨著年齡增長(zhǎng)而普遍度下降的。APOE基因的一種變異(與阿爾茨海默病存在強(qiáng)關(guān)聯(lián))很少存在于70歲以上的女性中。CHRNA3基因的一種變異(與男性大量吸煙有關(guān))的出現(xiàn)頻率從中年人群往上逐漸降低。研究人員認(rèn)為不帶這些變異的人有生存優(yōu)勢(shì),更有可能長(zhǎng)壽。
但這本身并不是演化發(fā)揮作用的證據(jù)。從演化角度來說,長(zhǎng)壽沒有繁衍重要,世代繁衍才是重點(diǎn)。因此照理說,在生育年齡之后發(fā)揮作用的有害變異在演化眼中應(yīng)是“無害的”,應(yīng)不會(huì)被淘汰。
在作者看來,如果這是事實(shí),那么在基因組中應(yīng)該存在大量這樣的變異。但是Mostafavi說,這項(xiàng)大型研究只找到兩種變異,強(qiáng)烈表明演化正在“鏟除”它們,其他變異很可能已經(jīng)被自然選擇淘汰了。
長(zhǎng)壽的關(guān)聯(lián)因素
科學(xué)家們?nèi)栽谟懻摓槭裁催@些后作用的變異可能會(huì)削弱一個(gè)人的遺傳適應(yīng)度——復(fù)制和傳播他們的基因的能力。
作者提出,對(duì)男性而言,有可能是因?yàn)閴勖L(zhǎng)的人能有更多的孩子,但是這不太可能是全部的原因。因此,科學(xué)家正在考慮使用另外兩種解釋來說明長(zhǎng)壽的重要性。第一種,進(jìn)入老年仍保持健康狀態(tài)的父母可以照顧他們的子輩和孫輩,增加后代生存和繁衍的幾率。這有時(shí)被稱作“祖母假說”,也可以解釋為什么人類經(jīng)歷更年期后還會(huì)活很久。
第二種,在老年時(shí)期明顯表現(xiàn)出消極影響的遺傳變異在人年輕時(shí)可能也有害,只是表現(xiàn)得更加隱蔽。“你需要極大的樣本來觀察這些微小的影響,”賓夕法尼亞大學(xué)的群體遺傳學(xué)家Iain Mathieson說,因此目前還無法判斷該解釋是否合理。
研究人員還發(fā)現(xiàn)某些遺傳變異群(單個(gè)無法產(chǎn)生可測(cè)量的影響,但是合在一起能造成健康威脅)在預(yù)期長(zhǎng)壽的人體內(nèi)出現(xiàn)的頻率比在預(yù)期短壽的人中要低。這些變異包括哮喘、高BMI和高膽固醇傾向。然而,最令人驚訝的發(fā)現(xiàn)是,延遲發(fā)育和生育的幾組變異在長(zhǎng)壽人群中更普遍。
斯坦福大學(xué)的遺傳學(xué)家Jonathan Pritchard說,看到生育延遲的基因關(guān)聯(lián)耐人尋味。長(zhǎng)壽和晚育之間的聯(lián)系之前也發(fā)現(xiàn)過,但是那些研究并不能排除財(cái)富和教育的影響,因?yàn)檫@兩方面水平較高的人通常生育較晚。最新的遺傳證據(jù)讓Pritchard認(rèn)為在生育和長(zhǎng)壽之間存在演化權(quán)衡,之前這只在其他動(dòng)物中被研究過?!霸谌祟愔邪l(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象非常了不起,”他說,“我認(rèn)為這項(xiàng)研究很棒?!?/p>
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