藏族人的高原適應性獨一無二
“藏族人在3000年的時間里適應了高原氣候,這可能是迄今人類歷史上距離現在最近、最快速的演化例證。”近日,中國、英格蘭、愛爾蘭和美國的研究人員通過基因研究,發現了藏族人是如何快速適應高原低氧環境的,《紐約時報》等媒體7月3日用上述語言,描述了這一重大發現。中國科學院北京基因組研究所曾長青研究員對《環球時報》記者說,對高原適應性基因的研究可能幫助人類預防高原疾病,并為研究心血管病等其他低氧代謝疾病提供依據。
美國《紐約時報》、英國《新科學家》等媒體近日都對上述發現表現出濃厚的興趣。《新科學家》報道稱,在此之前,現代人演化的最近例證是7500年前北歐人群的乳糖耐受性演變,讓北歐人可以消化牛奶。而藏族人在3000年前開始適應高原環境,并成為世界上適應高原氣候最好的人群,刷新了這一紀錄。不過也有一些美國研究人員認為,3000年的數據與考古發現不符,在2.1萬年前,青藏高原就已經有人類居住。對此,參與了藏族高原適應性研究項目的曾長青研究員對《環球時報》表示,對人群演化時間的推算需要運用一些假設,如基因突變速率、現代人群采樣誤差、人群遷徙特點、人群瓶頸效應等等,假設會存在一些局限和誤差,如果有更多的數據,就可以對誤差范圍進行更好的控制和估計。
其實,高原反應的本質是低氧反應,在平均海拔約4000米的青藏高原,空氣中氧氣的平均含量約為海平面的60%。當生活在低海拔地區的人來到高原地區時,為適應這種低氧環境,人體會加速制造血紅蛋白以獲得更多氧氣。而血紅蛋白的過度生產會導致血液黏稠,進一步造成慢性高原疾病。然而研究人員發現,藏族人群世居青藏高原,體內血紅蛋白濃度卻和低海拔人群的血紅蛋白水平接近,且很少出現高原反應。而同樣居住在高原地區、祖先也是亞洲人的南美安第斯人體內血紅蛋白含量較高,也更容易患高原病。有專家認為,藏族人的高原適應性在世界上獨一無二,這一現象引起眾多研究團體注意,因此他們啟動了這項高原適應性基因的研究工作。
通過對藏族人基因和中國北方低海拔人群基因的比對,研究人員發現,EPAS1基因的一種特殊類型僅存在于9%的低海拔人群中,在藏族人群中的比例卻高達87%,這個位于2號染色體上的基因的產物參加調控人體的血紅蛋白含量。研究發現,大多數藏族人擁有的EPASl基因類型與其他人群不同,擁有這種基因類型的人血紅蛋白含量較低,不容易患上高原病。
參與研究的美國綜合進化研究中心發表的一篇通訊稱,在進化過程中,從能在高海拔地區更好地生存,并有機會把這種基因型傳遞給下一代,最終結果是具有這種基因型的個體在人群中的比例越來越高。不過,這項發現雖然找到了決定高原適應性的基因,也帶來新問題:如果不是通過生成更多血紅蛋白進行補償,藏族人群又是如何對缺氧狀況作出反應呢?這有待科學家進一步研究。
曾長青研究員對記者表示,目前的成果對低海拔人群適應高原環境有重要的預防意義,通過研究高原低氧適應的分子機制,可提高高原人群生活質量和有針對性地對前往高原地區的人員進行低氧相關疾病的防治。同時,這項研究也為心血管疾病、腦瘤等疾病的防治提供重要數據,這些疾病同樣和低氧代謝有關。曾長青還認為,基因證據可非常有效地提示不同人群之間的同源關系和高原低氧對于基因的選擇,這也是研究中華各民族形成演化的有意義資料,與文字、文化、考古、歷史等社會人文材料相結合可發揮出更大作用。