600萬年了，人類還在演化嗎

文｜賴瑞和

40多年前，我年輕的時候，也跟大學(xué)歷史系的許多師生一樣，“傻傻”地以為，人類最早的歷史就是“文明史”，大抵只是從新石器時代，從農(nóng)業(yè)和城市的興起講起，起點(diǎn)在距今1.2萬～1萬年前，一點(diǎn)兒都不算“早”。至于更早的人類歷史，比如說2萬年前的，歷史系就不教了，因?yàn)闆]有文字記錄，沒有任何“材料”可教。于是，我又“傻傻”地以為，人類的歷史大約就是1萬年吧。一直到后來，我讀了人類演化史的許多論述，才驚覺人類的歷史不止1萬年，而是至少600萬年，從人跟黑猩猩分離那時算起。

在“文明前史”的約600萬年間，人跟黑猩猩慢慢走上不同的演化道路。從“像猿”的模樣演化成“像人”的樣子。人花了大約400萬年，才從黑猩猩那種搖搖晃晃的四足行走，演化到今天靈巧的雙足行走，最后終于走出人類的誕生地，向全世界擴(kuò)散。到了大約1萬年前，這些“野蠻人”（現(xiàn)代智人）、原始的狩獵-采集者，發(fā)明了農(nóng)業(yè)，建立了城邦，變成定居的農(nóng)牧者。人類這才進(jìn)入了“文明史”。

那么問題來了，經(jīng)過600萬年的演化，今天的人類還在演化嗎？

文化演化和生物演化

人和其他動植物一樣，是一種演化而成的生物。

從600萬年前跟黑猩猩的祖先分手以后，人就一直在演化，演化成今天智人這個樣子，已經(jīng)跟猿類相差很遠(yuǎn)了。后來，人不但能夠流暢地雙足行走，而且發(fā)明了石器，演化出語言能力。更動人的是，人在過去約1萬年中終于進(jìn)入了文明史（黑猩猩還沒有），發(fā)明了農(nóng)耕和乳制品畜牧業(yè)（即農(nóng)業(yè)革命），創(chuàng)造了城市，設(shè)計(jì)了種種政治和經(jīng)濟(jì)制度，更是走進(jìn)工業(yè)革命，發(fā)展出種種科技和醫(yī)學(xué)，甚至可以把人送上月球，并開始探索火星。

那么，人是否還在繼續(xù)演化呢？將來又會演化成什么樣子？又或者，人和所有生物一樣，終有一天也必定會滅絕，由其他更聰明、更有優(yōu)勢的物種替代？

在這個問題的回答上，科研人員分成了兩派。

一派認(rèn)為，人已經(jīng)停止演化，其代表人物是哈佛大學(xué)已故的知名生物學(xué)家斯蒂芬·杰·古爾德。

他認(rèn)為，人在四五萬年前，就停止了生物演化，身體內(nèi)沒有任何生物學(xué)上的變化。他的主要論點(diǎn)是，人既然有了文化和文明，就可以用文化的工具來取代生物演化。比如，人發(fā)明了針和線之后，便可以縫制獸皮或樹皮衣服來抵御寒冷，所以人的身體便不需要像北極熊那樣，演化出厚厚的皮下脂肪來御寒。這便是一種文化演化，和生物演化相對?；鸬陌l(fā)明，也正是一種文化演化，可以讓人類去征服北國的冬天，而不需要做身體上的調(diào)整（生物演化）。

不過，古爾德等人屬于20世紀(jì)的老派生物學(xué)家。當(dāng)時，遺傳基因?qū)W還未盛行，他們的觀點(diǎn)幾乎沒有什么基因證據(jù)可以引用。

到了21世紀(jì)，科學(xué)家有了許多古人類和今人類的全基因組數(shù)據(jù)，這幫助我們進(jìn)一步認(rèn)清，文明人（現(xiàn)代智人）不但沒有停止演化，反而演化的速度比從前更快了。

你是否乳糖耐受？

事實(shí)上，就在過去的1萬年，人類進(jìn)入文明史之后，我們的身體仍然在演化當(dāng)中。

比如，歐洲人的膚色是在8000～5000年前才演化成白色；青藏高原、南美洲安第斯山脈和非洲埃塞俄比亞的高山人口，是在約1.25萬年前演化出高海拔適應(yīng)能力的，如此便可以在高山缺氧的環(huán)境中生活；澳大利亞的沙漠白天酷熱，溫度超過40℃，夜晚則降到0℃以下，5萬年前，澳大利亞本地人的祖先來到這里，并在大約8000年前產(chǎn)生基因突變，演化出對巨大溫差的適應(yīng)能力，從而讓他們的子孫后代得以在這種環(huán)境中生活。不過，文明人最近的演化，最常被人引用的一個例證，便是著名的“乳糖是否耐受”。

人在嬰兒時期，都具有天生的乳糖耐受，嬰兒無論是吮吸母乳，還是喝嬰兒奶粉，都沒有問題，可以消化母乳或牛奶中的乳糖，從中攝取營養(yǎng)。但過了嬰兒期，斷奶之后，到少年和成年階段，很多人便失去了這種消化乳糖的能力，無法直接食用乳制品，否則就會腹脹、腹瀉等。然而，在歐洲和非洲那些乳制品畜牧業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)，卻有不少成年人依然能夠享用牛奶和乳制品。而東亞非乳制品畜牧區(qū)的大部分人不能喝奶，也不喜歡乳制品。為什么？

這正是人類演化史上一個有趣的課題。

在文明史之前的約600萬年，人只有在嬰兒時期才需要喝母乳。大約3歲斷奶之后，便沒有機(jī)會再喝奶了，他們消化乳糖的能力毫無作用，于是便慢慢退化了。

不料，到了大約8500年前，近東地區(qū)的農(nóng)人馴服了牛羊，學(xué)會了生產(chǎn)大量牛羊奶，再把這種技術(shù)傳到歐洲。在這些地區(qū)，一些人的乳糖酶基因曾發(fā)生突變，可以合成乳糖酶，用以消化乳糖，并且能夠傳給后代，使后代也都能從乳制品中獲取營養(yǎng)，存活概率得到提高，且更健康強(qiáng)壯；而那些沒有產(chǎn)生突變基因的人不能消化乳糖，就會喪失乳制品這一大重要的營養(yǎng)來源，導(dǎo)致存活概率大大降低，后代減少。

在這一趨勢下，擁有乳糖耐受這種突變基因的大部分人及其后代受惠，有了生存上的優(yōu)勢，這種基因受到“正選擇”，也得以保留下來。今天，在歐洲和非洲的牧區(qū)，也并非人人都有乳糖耐受，但擁有乳糖耐受基因的人，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比乳糖不耐者多。歐洲人的乳糖酶基因，又跟非洲人的不相同——兩者是在過去10 000～5000年前，分別獨(dú)立演化出來的。

而在東亞和東南亞的非牧區(qū)，乳糖不耐受者則遠(yuǎn)比乳糖耐受者多。因?yàn)樵谶@些地區(qū)，乳制品并非主要產(chǎn)品，也不是成年人的主要食品，所以他們從未遭受到來自這方面的演化壓力，不需要特別篩選保留乳糖耐受的突變基因。

值得注意的是，這個乳糖是否耐受的問題，是在人類進(jìn)入文明史之后才產(chǎn)生的。在文明史之前，沒有乳制品畜牧業(yè)，所以這個問題不存在。這就可以證明，在最近的一萬年中，人類的身體并沒有停止演化，而是隨時可能發(fā)生生物學(xué)上的改變，以應(yīng)對新的生存環(huán)境?？梢姡幕莼]有取代基因的改變，反而帶來了新的生物演化。

舉凡生物，都會演化，人也不例外。除了細(xì)菌，最令人印象深刻的另一個案例，就是2020年起在全球流行的新冠肺炎，其病毒后來不斷變異為德爾塔毒株、奧密克戎毒株等。生物界再次向我們展示了演化的巨大力量，連肉眼看不見的病毒也有基因，也會自然發(fā)生基因突變而演化，人又豈能逃過生物界這個最根本的法則。

奇特的耐砷基因

人類身體的適應(yīng)和演化能力不可小覷。

像砷這種物質(zhì)，原本對人體有極大的傷害。然而，在南美洲阿根廷西北部安第斯山脈的許多偏遠(yuǎn)村莊，水資源短缺，地下水的含砷量極高，比世界衛(wèi)生組織認(rèn)定的安全標(biāo)準(zhǔn)高20倍或以上，但人們別無選擇，只好飲用這種含砷的地下水。

砷，一種非金屬元素，其化合物三氧化二砷被稱為砒霜，是種毒性很強(qiáng)的物質(zhì)。世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)將砷和無機(jī)砷化合物列為一類致癌物。在化學(xué)元素周期表中，砷位于磷的下方，二者化學(xué)習(xí)性相近，因此砷很容易被細(xì)胞吸收（磷是組成DNA 和RNA 的化學(xué)成分之一）。同時砷又與汞類似，被吸收后容易影響細(xì)胞呼吸及酵素作用，甚至使染色體發(fā)生斷裂。

砷廣泛存在于自然界，已發(fā)現(xiàn)的砷礦物達(dá)數(shù)百種。砷與其化合物被運(yùn)用于農(nóng)藥、除草劑、殺蟲劑以及多種合金中。日常生活中，人們可能通過食物、水源、大氣等途徑攝入砷。研究表明，適量的砷有助于血紅蛋白的合成，能夠促進(jìn)人體的生長發(fā)育；動物實(shí)驗(yàn)也表明，砷缺乏會出現(xiàn)生長抑制、生殖異常。雖然如此，低劑量的砷仍然表現(xiàn)出對生物體的毒性。世界衛(wèi)生組織根據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，制定了人攝取無機(jī)砷的“安全上限”。

不過，2015年的一項(xiàng)基因研究顯示，他們的身體中竟然有一種突變的基因AS3MT，可以更迅速地把水中的砷代謝掉，因此那里的人們可以喝這種含砷水。這種演化出來的本領(lǐng)，是如何產(chǎn)生的？

最初飲用這種砷含量超標(biāo)的水的人，肯定有不少會因中毒而慢慢死去，但必定另有一些人天生就可以喝這種水而沒事，因?yàn)樗麄冇型蛔兊幕?，足以代謝水中的砷。這些人便存活下來，把這種“好”的基因突變遺傳給一代又一代。數(shù)百年之后，沒有這種基因突變的人便慢慢中毒死去，只剩下那些有基因突變的人和他們的后代。數(shù)千年后，這個突變基因便“橫掃”整個地區(qū)的人口——幾乎人人都“繼承”這種“特異功能”了。

這個案例，也清楚地展現(xiàn)了人類差異、演化和自然選擇的密切關(guān)系?，F(xiàn)代智人雖然是同一個物種，但在這個物種中，每一個個體卻有微小的基因差異。也就是說，每個人的耐砷能力不一樣。那些耐砷能力特別強(qiáng)的人，是因?yàn)閾碛挟愑谒说耐蛔兊哪蜕榛颉?/p>

演化要能發(fā)揮作用，前提是人類必須先有差異和基因突變。在安第斯山脈這樣的含砷環(huán)境中，那些擁有耐砷基因的人便能存活下來。所謂“適者生存”的真正意義，并不是說一個人的身體好，就能存活下去，而是說他擁有某種“合適的基因”，某種和常人不一樣的突變基因，因而可以“適應(yīng)”某種惡劣的環(huán)境而活下來。由于基因（包括基因突變）是可以遺傳給后代的，因此這種耐砷的“特異功能”，也就可以一代傳一代了。

2017年，另一支研究團(tuán)隊(duì)在南美洲智利的阿塔卡馬沙漠安第斯山脈地區(qū)所做的另一項(xiàng)研究，也證實(shí)這個地區(qū)的人口有耐砷基因AS3MT，可以喝含砷的水而未呈現(xiàn)出任何病征。團(tuán)隊(duì)估計(jì)，這個山區(qū)的人口已經(jīng)在這樣惡劣的環(huán)境中生存了7000年，研究顯示，他們已經(jīng)演化出新的身體變化，以應(yīng)付含砷的環(huán)境。

水中含砷看起來像是個環(huán)境污染問題，但其實(shí)也是個自然現(xiàn)象，因?yàn)樯榈膩碓词巧矫}底下礦石所含的砷滲入地下水。南美洲安第斯山脈人口的這個耐砷基因深具意義，可以給我們不少啟示——

第一，現(xiàn)代智人是在“最近”，即大約1.5萬年前，才擴(kuò)散到南美洲的，所以智人可以喝含砷水的這種身體變化，是在文明史之后才發(fā)生的。這不但證明文明人仍在演化當(dāng)中，而且可以推論，人類將來在需要的時候，應(yīng)當(dāng)也可以演化出其他“特異功能”、其他基因突變來化解環(huán)境中的污染困境，比如空氣中的霧霾、水中的微塑料等。當(dāng)然，這樣的演化需要很長時間，并非數(shù)十年或數(shù)百年可以達(dá)到，可能需要數(shù)千年的時間。但從演化時間上來說，數(shù)千年根本微不足道，宛如“眨眼之間”。

第二，許多生物早就具備適應(yīng)有毒環(huán)境而存活的能力，關(guān)鍵在于基因突變。最好的一個例子，要算致病菌跟抗生素之間的永恒戰(zhàn)爭。抗生素剛研發(fā)出來時，往往很有效，可以殺死致病細(xì)菌，但細(xì)菌也會在這種壓力下演化，不斷發(fā)展出新的突變基因，以對付抗生素，最后產(chǎn)生抗藥性，使這種抗生素?zé)o效。于是，人類又得研發(fā)更強(qiáng)大的抗生素，以對付那些“殺不死”的“超級細(xì)菌”。

但是，目前我們對人類適應(yīng)有毒環(huán)境的能力所知尚少——耐砷基因算是我們知道的第一批案例，也是意義深遠(yuǎn)的一個。這意味著，人類目前做不到的事，將來（數(shù)千年后）卻可能通過生物演化做到。這在一定程度上為人類征服外太空、移民到火星等星球帶來了希望。從這點(diǎn)來看，我們或許不必太過悲觀地看待未來的環(huán)境污染、氣候變遷等帶來的種種災(zāi)害，這或可通過人體的不斷演化來解決，就像致病菌會不停地突變和演化，與抗生素帶來的生存壓力頑強(qiáng)抗?fàn)幰粯印?/p>

本文內(nèi)容摘編自《人從哪里來:人類600萬年的演化史》一書，賴瑞和著，中信出版集團(tuán)，2022年8月