人類進化正在安第斯山脈發生 高海拔生活改變的不只是基因

2020-12-25 科普百分百

一位蓋丘亞人在安第斯山脈遠眺。 圖片來源：GALEN ROWELL

（神秘的地球uux.cn報導）據中國科學報（唐一塵）：人類進化正在安第斯山脈發生。蓋丘亞人是秘魯的土著居民，他們在2500米以上的海拔高度生活了至少11000年，已經進化出了適應惡劣環境的基因。近日，一項新研究發現，極端條件可以改變控制DNA活性的化學修飾。這些表觀遺傳變化是第一個證據，證明在山區長大不僅能改變基因，還能改變身體使用基因的方式。相關論文刊登於《基因組生物學與進化》。

長期以來，科學家一直想知道，環境壓力（比如低氧濃度）能否塑造高地人的基因活動。未參與研究的美國凱斯西儲大學研究高原適應性的人類學家Cynthia Beall說，這項「開創性的」研究表明，這不僅是可能的，而且可能涉及表觀遺傳變化。

環境會對人們的DNA進行化學修飾，從而打開或關閉基因，降低或提高某些基因的活性。不過，表觀遺傳學在幫助人們適應高海拔生活方面扮演著什麼樣的角色仍不清楚。

因此，在這項新研究中，來自秘魯、德國和美國的一組研究人員觀察了一種被稱為甲基化的表觀遺傳過程，在這個過程中，細胞向DNA添加一種名為甲基群的化學標籤。研究人員研究了3組人：出生並生長在海拔3000米以上地區的蓋丘亞人、出生在高海拔地區但年輕時遷移到海平面地區的蓋丘亞人，以及出生前就遷移到海平面地區的蓋丘亞人。

研究人員表示，這些數據揭示了不同蓋丘亞人之間甲基化模式的顯著差異。那些在高海拔地區出生並度過他們早期生活的蓋丘亞人，無論他們後來是否搬到低海拔地區，他們的與創造紅細胞和構建耐力肌相關的基因甲基化程度更高。這些表觀遺傳修飾很可能被「印刻」到了蓋丘亞人的DNA中，因為他們在出生前和童年時期都暴露在低氧環境中。

但研究小組發現，其他甲基化區域（包括一個與糖分解有關的基因），只屬於在高海拔地區出生和長大的群體。這表明只有當蓋丘亞人長期暴露在高海拔地區時，這種變化才會發生。

科學家無法確定他們所看到的表觀遺傳修飾是否改變了基因的活性。但他們確實發現，其中許多變化是不可逆的，這意味著遷移到低海拔地區的蓋丘亞人的DNA甲基化過程和在高海拔地區一樣。

德國馬普學會人類歷史科學研究所博士後研究員、論文作者Ainash Childebayeva說：「我認為我們能有所發現是令人興奮的。」這些發現為這樣一種觀點提供了更多證據，即為適應挑戰性的環境，人類能夠以比之前認為的更快的速度進化。

Childebayeva希望她的工作能激勵其他人去研究世界各地高地人的這些問題。「這項研究讓我想和做DNA分析的人談談，看看我們是否應該研究甲基化。」Beall說。

相關論文信息：https://doi.org/10.1093/gbe/evaa239

相關焦點

  • 高海拔生活改變的不只是基因
    人類進化正在安第斯山脈發生。蓋丘亞人是秘魯的土著居民，他們在2500米以上的海拔高度生活了至少11000年，已經進化出了適應惡劣環境的基因。近日，一項新研究發現，極端條件可以改變控制DNA活性的化學修飾。
  • 在山區長大，在高原生活，改變的不只是基因
    圖片來源：GALEN ROWELL人類進化正在安第斯山脈蓋丘亞人是秘魯的土著居民，他們在2500米以上的海拔高度生活了至少11000年，已經進化出了適應惡劣環境的基因。近日，一項新研究發現，極端條件可以改變控制DNA活性的化學修飾。這些表觀遺傳變化是第一個證據，證明在山區長大不僅能改變基因，還能改變身體使用基因的方式。相關論文刊登於《基因組生物學與進化》。
  • 高海拔的人正在進化?科學家實驗對比發現,基因已發生改變!
    高海拔的人正在進化？科學家實驗對比發現，基因已發生改變！其實這種現象非常普遍，就像是生活在平原地區的人去往西藏等一些高海拔地區旅遊，同樣也會出現缺氧的情況，需要依靠氧氣瓶進行支撐。近日有科學家表示，其實丁真的這一身體反應是作為高海拔地區人一種進化的表現。長期生活在高海拔地區，還有可能導致了他們基因的改變，最近這項研究被發表在了基因組生物學與進化雜誌上。那麼人類是否真的在進化呢？他們又從哪裡得出了這樣的結論呢？
  • 人類還在進化嗎?科學家進行實驗,高海拔地區的人類基因已改變!
    如今人類已經進入了科技時代，很多人認為人類已經停止進化了，這樣的說法有科學依據嗎？科學家認為人類的進化並沒有停止，相反在某些地區生活的人類，基因已經發生了改變，這是怎麼一回事呢？難道人類會演變成不同的物種嗎？
  • 科學家:人類進化並未停止,高海拔地區人們仍在進化,基因改變!
    科學家：人類進化並未停止，高海拔地區人們仍在進化，基因改變！ 難不成到最後人類會進化成一些不盡相同的「物種」？ 前段時間，科學家發表了最新的研究結果，這次科學家們研究的是生活在高海拔地區的人類，不同地區的人們有不同的生活習慣和習慣。因此雖然大家都是人類，但是還是有細微的差別的。
  • 人類已經停止進化?專家公布對照實驗結果,人類基因正在改變
    關於生物進化的說法總是眾說紛紜，國際上也存在許多種不同的解釋，現在最為大眾接受的達爾文進化論在對人類演化歷程的解釋上也存在一些問題。但這並不妨礙我們研究地球上其它物種的進化路線。通過考古研究，我們能從古老的化石中發現最重要的「過渡物種」，這也是生物在進化道路上演化最有力的證據。
  • 安第斯山脈:南美洲的脊梁
    素有「南美洲脊梁」之稱的安第斯山脈是世界上最長的山脈，也是世界上最壯觀的自然景觀之一，山勢雄偉，絢麗多姿。安第斯山脈分布在南美洲的西海岸，從北到南全長8900餘千米。它瀕臨太平洋，北起加勒比海的特立尼達島，南到南美洲南端的火地島，由幾列相互平行的山脈組成，貫穿委內瑞拉、哥倫比亞、厄瓜多、秘魯、玻利維亞、智利和阿根廷等7個國家。
  • 人類演化了200萬年,如今是否開始退化了?人類還可以更優秀!
    當200多年前人類開啟工業革命之後，科學技術的發展讓人類的生活變得越來越便捷，於是，有人說科學技術的出現已經讓人類停止了自然進化，因為我們的能力已經可以讓我們變得更優秀。事實真的如此嗎？其實物種的進化，包括人類在內，都是一個非常漫長的過程，而且這種變化並不僅是外表，更多的是內外，說白了就是我們的基因。
  • 未來的人類會變成什麼樣？生活方式正在改變我們的身體
    人類並不能對自然選擇的影響免疫，當環境發生巨大變化的時候，必然會對人類的發展產生影響，而基因變化就在未來的人類進化中扮演著非常重要的角色。例如FADS2基因，它被認為是一種重要的飲食基因。這實際上和生活的改變有很大的關係。從狩獵到農業，人類不需要花更多的力氣和動物搏鬥，無論是飲食還是身體活動，都發生了變化，導致我們對更重、更持久的骨頭的需求減少了。
  • 未來的人類會變成什麼樣?生活方式正在改變我們的身體
    進化是一個持續的過程，儘管許多人沒有意識到，但是人類和所有生物一樣，仍在進化。如今的我們，是獨一無二的，和生活在一萬年前的智人不同，和未來的人類也不同。我們吃什麼，怎樣的生活方式，如何使用我們的身體，選擇和誰生孩子，等等等等，只是眾多因素中的一部分，都會導致人體變化。
  • 世界上最長的山脈·安第斯山脈
    世界上最長的山脈·安第斯山脈世界上最長的山脈·安第斯山脈世界上最長的山脈·安第斯山脈世界上最長的山脈·安第斯山脈世界上最長的山脈·安第斯山脈世界上最長的山脈·安第斯山脈世界上最長的山脈·安第斯山脈世界上最長的山脈·安第斯山脈世界上最長的山脈·安第斯山脈
  • 礦產資源豐富的安第斯山脈,是地球重要的地形特徵之一!
    安第斯山脈不是由眾多高大的山峰沿一條單線組成，而是由許多連續不斷的平行山脈和橫斷山脈組成的，其間有許多高原和窪地。分別稱為東科迪勒拉和西科迪勒拉的東、西山脈界線分明，勾勒出了該山系的主體特徵。安第斯山脈範圍從巴拿馬一直到智利。
  • 人類的「進化」停止了嗎?科學家舉四個例子,答案顛覆認知
    事實上，雖然人類已經有了改變環境的能力，特別是近百年的時間裡人類的能力愈發強大，但是這並不代表人類的進化（演化）停止了，甚至有的科學家通過研究，找到了人類進化沒有停止的證據，下面就一起來看看吧。 一、乳糖消化
  • 日本學者嘆息:現代人類正在完成10000年進化,有些人卻還沒發現
    人類是「高級動物」，從我們很小的時候我們就被灌輸了這一觀念——人類是特殊的。那我們到底有多特殊呢？居於食物鏈頂端的人類，還遵循自然規律嗎？許多人心中有疑問，縱觀史書，好像幾千年前的人類與現在的我們也沒什麼不同啊？動物倒是各有各的進化，各種分支百花齊放，人類卻始終是人類。
  • 日本學者嘆息:現代人類正在完成10000年的進化,有些人卻還沒發現
    這也歸因為人類已經失去競爭對手了，自然選擇的理論在人類平均壽命每年都在刷新的大背景下已經完全不適合用在人類身上了，自然選擇是很殘酷的事情，可是地球上似乎沒有其他物種具備選擇人類良種基因的能力了。
  • 地圖看世界;世界上最長的山脈安第斯山脈
    安第斯山脈範圍從巴拿馬一直到智利。縱貫南美大陸的西部，素有「南美洲脊梁」之稱，山脈有許多海拔6000米以上、山頂終年積雪的高峰，且地區礦產資源豐富。　　三，安第斯山脈是南美洲開發最早的地區，　　在安地斯山人類曾永久居留的最高高度為5212米，暫時勞作的高度為5639～5791米。
  • 混種交配:改變人類基因 影響人類進化
    關於人類的進化史，一直謎霧重重。科學家最新研究認為，當現代人第一次離開非洲大陸後，他們曾經與尼安德特人進行混種交配，這一定程度上改變了人類基因，並提高了人類的免疫力。正是由於混種交配，人類才成功進化存活至今，而人類的文化也才得以發展進步。然而，由於目前尚無法對遠古時代人類的基因進行分析，因此很難證明當時非洲大陸上存在混種交配。
  • 安第斯山脈的一段傳奇 帕裡納科塔火山勝景
    泛美公路沿縱向谷地和海岸溝通安第斯山區各國。 雄據七國的安第斯山脈長約9000公裡，幾乎是喜瑪拉雅山脈三倍半，這裡山勢雄偉，絢麗多姿，是世界上最壯觀的自然景觀之一。安第斯山脈屬科迪勒拉山系，這個山系從北美一直延伸到南美，全長18000公裡，是世界最長的山系。安第斯山脈有許多海拔6000米以上、山頂終年積雪的高峰。
  • 安第斯山脈是世界上最長的山脈，它也被稱為「南美洲的脊梁」
    由於太平洋板塊、南極洲板塊與美洲板塊在南北美洲西側區域發生了強烈的碰撞擠壓，從而使得美洲板塊一側發生強烈的抬升隆起，這一過程大約始於中生代後期，一直持續到第三級時期。在板塊的強烈碰撞擠壓下，最終形成了長約1.5萬千米的巨大褶皺山系「科迪勒拉山系」，科迪勒拉山系是年輕的山系，不僅規模巨大，而且地勢十分高大陡峻。
  • 安第斯山脈——世界上最長的山脈
    安第斯山脈屬於科迪勒拉山系，它位於南美洲的西岸，範圍從巴拿馬一直到智利，從北到南全長8900餘千米，縱貫南美大陸西部，素有「南美洲脊梁」之稱。安第斯山脈由一系列平行山脈和橫斷山體組成，間有高原和谷地，許多山頂終年積雪且礦產資源豐富。