摘要:世界上有些地方不适合人类居住,高海拔的雪山就是其中之一——普通人到了那里,很容易遭遇高原反应,也就是缺氧导致的身体不适。但青藏高原上的居民,却能在氧气稀薄的环境中正常生活。一项发表在《美国国家科学院院刊》的研究,揭开了他们适应高海拔的秘密。研究者发现,藏族人通
世界上有些地方不适合人类居住,高海拔的雪山就是其中之一——普通人到了那里,很容易遭遇高原反应,也就是缺氧导致的身体不适。但青藏高原上的居民,却能在氧气稀薄的环境中正常生活。一项发表在《美国国家科学院院刊》的研究,揭开了他们适应高海拔的秘密。研究者发现,藏族人通过进化获得了特殊能力,而这种能力还会通过母亲传给孩子。这究竟是怎样的进化过程?下面就来看看这项有趣的研究。
一项新研究近期揭示了现代自然选择的复杂细节,以及我们如今生活的环境(比如青藏高原),仍在推动人类不断进化、适应。
世界上有些地方,并不适合人类长期居住。其中之一就是世界最高峰所在的高海拔地区——人们在那里容易遭遇“高原反应”,这是一种特殊的身体不适。
但有些人类群体,却进化出了在极端高海拔环境中生存的能力。他们在哪里呢?你可能已经猜到了——没错,就是青藏高原。
人类在青藏高原生活已有约1万年历史。在这段漫长时间里,把这里当作家园的人们,逐渐进化出了在缺氧环境中生存的能力。
据《科学警报》(Science Alert)报道,青藏高原居民的身体发生了特殊变化——他们的红细胞能携带更多氧气,输送到身体各个组织,这让他们能在危险的缺氧环境中正常生活。
高原反应本质上是身体组织缺氧导致的。这种情况也叫低氧症(hypoxia),曾让许多登山者遇险,但它对部分青藏高原居民的影响却小得多。
为何这些居民不易受低氧影响?近期发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)的一项研究,部分解答了这个问题——研究发现,青藏高原居民已进化出适应高海拔挑战的能力。
“对高海拔低氧环境的适应非常有趣,因为这种环境压力很大,同一海拔的每个人都会受到影响,而且压力程度可以量化。”凯斯西储大学的人类学家辛西娅·比尔(Cynthia Beall)向《科学警报》解释道。
“这是一个绝佳案例,能让我们理解人类物种为何拥有如此丰富的生物多样性,”比尔补充道。她研究人类对低氧的反应已有多年,并在藏族群体中发现了有趣的现象。
研究显示,藏族人进化出了一套特殊体质,能让血液向身体组织输送更多氧气。而且这些体质特征似乎会从母亲传给孩子,这与进化过程的规律十分相似。
比尔和她的团队选择研究417名女性,年龄在46-86岁之间,且都生活在尼泊尔海拔3500米(约11480英尺)以上的地区。为何只研究女性,还选择这个特定年龄段?背后有重要原因。
女性更可能携带“让个体在特定环境中提高生存几率”的体质特征。而且,能在怀孕和分娩的压力下存活的女性,更可能拥有这类特征。
“这类女性更可能生育更多孩子;而这些孩子从母亲那里继承了‘生存体质’,也更可能存活到成年,并将这些特征传给下一代,”《科学警报》如此解释。
研究者的考察内容比尔和团队测量了研究对象血液中血红蛋白(一种蛋白质)的含量,并分析了她们血液向组织输送氧气的能力。在研究中,研究者有了一个意外发现,十分奇特。
研究者的发现生育过最多活胎的女性,血红蛋白含量处于研究群体的平均水平,但血氧饱和度却非常高。这表明,她们的身体通过进化适应,能在不增加血液黏稠度的情况下,向组织输送更多氧气。
《科学警报》解释道,有些女性的身体适应方式,会给心脏带来更大负担——因为她们需要泵动“含氧量更高、因此更黏稠”的血液,而黏稠血液的流动阻力更大。
充分利用可用氧气生育过最多活胎的女性,肺部血流量也更高,心脏左心室更宽。综合来看,这些适应特征让她们能“充分利用空气中有限的氧气”,《科学警报》如此总结。
“这是一个正在进行的自然选择案例,”比尔解释道。“理解这类群体的适应过程,能帮助我们更好地把握人类进化的机制,”她补充说。
来源:萧湘婉婉