憋氣下潛70米 東南亞巴瑤人"呼吸控制力"咋這麼強

2020-12-13 網易科技

在巴瑤人體內常見的FAM178B基因變體可能來自於丹尼索瓦人,後者是一群曾居住在亞洲的古代原始人。很明顯,當現代人進入亞洲時,他們和丹尼索瓦人發生了性關係,並繼承了丹尼索瓦人的一些DNA。現代中國西藏藏族人之所以能在高海拔地區生存,可能是因為遺傳了丹尼索瓦人的某個基因起到了至關重要的適應作用。

出品|網易科學人欄目組 翟中超

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圖註:一名巴瑤人拿著一個木製的潛水眼鏡。

單純訓練的結果?

東南亞的巴瑤人潛水能力出眾,在全世界範圍內他們都算是技術高超的潛水員。2015年夏季,梅麗莎·拉多前往東南亞想親眼看看巴瑤人的憋氣能力。她還記得和Pai Bayubu一起潛水的場景:Pai Bayubu本來已經潛得相當深了,這時Pai Bayubu看到自己下方9到12米的地方有一個巨大的蛤,然後他就又往下潛了下去。他就待在水深處指著那隻蛤!巴瑤人在水裡仿佛普通人在陸上一樣舒適自如。他們在海底如履平地。他們能完全控制自己的呼吸和身體。他們用魚叉捕魚,往往一擊得手。

巴瑤人有時被人稱為「海上的遊牧民族」,他們在海上生活了一千多年,他們就生活在小船屋上,而船就飄在印度尼西亞、馬來西亞和菲律賓周邊的海面上。按傳統來說,他們也會上岸,只不過上岸是為了換取補給或者躲避暴風雨。他們能潛到70米甚至更深的地方來獲取食物。他們沒有緊身潛水衣,也沒有腳蹼,他們只需木製的眼罩和自製的矛槍。有時,巴瑤人在自己很小的時候就把自己的鼓膜搞破裂了,但這樣也有好處,那就是潛起水來更容易了!

並不是所有的巴瑤人都潛水打魚。有些巴瑤人根本就不去潛水。但只要是潛水,他們就會把這項技能練到極致。巴瑤人每天超過5小時都會待在水裡,他們一天能捕捉到1.8至16斤的魚和章魚。普通人平均潛水時間只有半分鐘,但巴瑤人憋氣的時長遠超過半分鐘。BBC紀錄片《人類星球》中,一個名叫Sulbin的巴瑤人在水下停留了近三分鐘。「我的注意力都集中在呼吸上,我只有在自己完全放鬆的時候才會潛水。」Sulbin向BBC說道。有些讀者可能感覺三分鐘不算什麼,因為憋氣的吉尼斯紀錄要比這個更厲害,但你們要意識到,吉尼斯紀錄保持者是個人,而我們現在討論的是一個群體,一個群體的憋氣能力平均而言能達到這個水平可不簡單。

巴瑤人的能力幾乎肯定是由經驗和訓練塑造而成的。但是拉多已經找到證據表明巴瑤人在基因上已經適應了海洋生活。

2015年夏天,拉多往印尼走了三趟,期間結識了印尼Jaya Bakti巴瑤村的一些人。拉多向當地人介紹自己是一名遺傳學者,想和村民一起去潛水,並且還想了解一下村民的生活方式。在一次旅行中,拉多帶了一臺超聲波設備,她要用設備對59位村民的身體進行掃描。掃描後拉多才發現巴瑤人的脾臟非常大,要比他們毗鄰的Saluan群體的脾臟大50%,而後者幾乎很少下海。

脾臟的角色就像是攜帶氧氣的紅細胞的倉庫。當哺乳動物屏住呼吸時,脾臟就會收縮,紅細胞就被排出,同時將氧含量提高10個百分點。因此,最優秀的自由潛水者往往擁有最大的脾臟,這一點和大海深處的海豹很像。而且脾臟是可以通過訓練變大的:瑞典中部大學的Erika Schagatay發現,同登山鍛鍊前相比,在攀登珠穆朗瑪峰之後,登山人員屏住呼吸時能夠更大程度地排空脾臟。

遺傳學解釋

但是巴瑤人的大脾臟不只是訓練的結果。拉多和她的團隊(由丹麥哥本哈根大學Eske Willerslev和Rasmus Nielsen領導的研究小組)發現即使是那些從不潛水的巴瑤村村民也有著比較大的脾臟。「當我們發現這一現象時我們就想到這很可能與遺傳有關,」拉多說道。

在分析了59名巴瑤村村民的血液樣本後,拉多和她的團隊將巴瑤人的DNA和34名Saluan人、60名中國漢族人的DNA進行了對比。研究團隊就開始尋找相比其他人群巴瑤人體內更為常見的基因變體,因為基因變體是自然選擇仍在起作用的一個標誌。然後科學家找到了幾個可能有關的基因。

研究團隊發現了一個被稱為PDE10A的基因,這個基因能做很多事,不僅在甲狀腺中尤其活躍,還能控制荷爾蒙的釋放。PDE10A的變體在巴瑤人體內很常見,還通常與較高的甲狀腺激素水平有關,而甲狀腺激素反過來又能使脾臟變得更大,嚴格講,至少在嚙齒類動物裡是這樣的。這也許可以解釋為什麼巴瑤人的有著較大脾臟和非凡的憋氣能力。"這項研究首次顯示了人類脾臟的反應可能有遺傳基礎,"Schagatay說道。Schagatay沒有參與這項研究。

PDE10A只是其中的一個因素。拉多的團隊還在其他的基因中發現了適應的現象,他們計劃對此展開進一步研究。其中有個名為BDKRB2的基因是唯一一種與人類潛水有關的基因。這種基因會影響四肢血管的收縮,因此就能間接控制大腦、心臟和肺等核心器官的氧氣量。

還有個名為FAM178B的基因,該基因能夠影響血液中二氧化碳的含量,這也是控制呼吸的一個重要因素。在巴瑤人體內常見的FAM178B基因變體可能來自於丹尼索瓦人,後者是一群曾居住在亞洲的古代原始人。很明顯,當現代人進入亞洲時,他們和丹尼索瓦人發生了性關係,並繼承了丹尼索瓦人的一些DNA。現代中國西藏藏族人之所以能在高海拔地區生存,可能是因為遺傳了丹尼索瓦人的某個基因起到了至關重要的適應作用。同樣道理,都是應對少氧狀況,巴瑤人潛水憋氣的優勢也可能得益於此。「但是我們還沒有證實這一點,我們還需要做更多的分析。」拉多說道。

醫學意義巨大

這些發現可能具有重要的醫學意義。一些疾病,包括中風和心臟病,都會使身體缺氧,因此,幫助巴瑤人在水下憋氣自如的基因可能會激發科學家的靈感,這樣就能更好地保護陸地上的病人。由於同樣原因,Nielsen和他的同事也正在研究生活在高海拔地區的中國西藏和衣索比亞人的基因,他們還會研究其他一些生活在極端環境中的人。

吃水不忘挖井人,對於遺傳學家來說,回饋他們所研究的群體也很重要。拉多對此可謂非常用心,她已經計劃再次前往Jaya Bakti,她要把研究結果介紹給Bayubu和其他巴瑤人。「我們如果採集完樣本就消失的無影無蹤,那就不好了。我希望巴瑤人也能從中受益,我想在這一群體中傳達更積極的信息。」拉多說道。

拉多表示巴瑤人就像世界上許多遊牧民族一樣,他們也面臨著周圍群體的誹謗與污衊。印尼某所大學的官員告訴拉多說巴瑤人不值得信任。還有人告訴拉多說要小心巴瑤人的春藥。「巴瑤人的身上有太多的神秘主義,他們生活在現代社會的邊緣,因此他們受到了外人的猜疑,但他們是我見過的最熱情的人。村裡的首領Kepala Desa Hasan帶我去他家。還有一對巴瑤爸爸媽媽收我為乾女兒。」拉多說道

巴瑤人傳統的生活方式也在消失。政府的一些項目迫使許多像巴瑤人一樣的海上人群都上走上陸地,巴瑤人浮在海上的船屋維護起來也就變得更難了。「他們過去會用輕質木材做船,但是這些樹現在已經瀕臨滅絕了,這顯然不是巴瑤人搞的。現在他們只能用更重的木頭做船,這樣一來就得安裝馬達,也就得用汽油,也就意味著得花錢,這個花費比較高。他們正在慢慢地與土地相連,但還有一些巴瑤人仍然在高蹺上建造房屋以維持與海洋的聯繫。」拉多說道。

本文來源:網易科學人 責任編輯:郭浩_NT5629

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