為什麼人類的頭髮這麼長?|博物館

為什麼人類的頭髮這麼長?|博物館

在所有與人有關的進化問題中,“頭髮為什麼能長那麼長?”屬於最火熱的哪一類,人們猜測那是防暑的手段,猜測那是防禦的措施……但是人們似乎忘了一點:性狀本身不能遺傳和變異,那是基因的事情。

但基因對性狀的影響錯綜複雜,絕不是一把鑰匙開一把鎖那樣直接,所以對二者的思考也絕不能混淆——可惜的是,我們對基因的認識才剛剛起步,根本無從下手。

是的,人類為什麼會長出這麼長的頭髮,是個進化生物學上的未解之謎——但我們同樣有信心,最終解開這個謎題。

-文字稿-

公眾對進化論有一個非常普遍的誤解,即以為自然選擇就是“篩選有利於個體存活的性狀”,比如鋒利的牙齒用於捕食,發達的犄角用於捕獵,強壯的肌肉有利於運動,有毒的皮膚有利於防禦,等等——這就大錯特錯了。

因為雖然是性狀直接與環境作用,但性狀不能直接傳遞給後代,遺傳和變異的信息單位都是基因,所以自然選擇的對象也是基因。

基因在種群內的頻率在世代更替中的變化帶來了生物性狀的變化,在最簡單的情況裡,一個基因只決定唯一的性狀。一個性狀的適應結果改變了決定這個性狀的基因頻率,進而決定了這個性狀出現頻率。

比如說樺尺蠖有個控制身體顏色的cortex基因,原本都產生灰白的體色,後來工業革命的煤煙燻黑了英國的樹木,那些能產生純黑體色的突變cortex基因就顯得更適合偽裝,於是1個世紀之內,這個突變就擴散到了整個英格蘭,讓所有樺尺蠖都有了純黑的體色。

但這樣簡單的情形在自然界只佔極少數,更常見的,是每個基因都影響許多個性狀,同時,每個性狀又受許多個基因影響——這就讓自然選擇變得複雜起來。

比如說,如果A基因能使小鳥的脖子上長出一圈白色的羽毛,同時又能讓它更抗病毒,那麼A基因就很可能被自然選擇青睞,在種群中普及——但我們只能看到一圈白毛,就會詫異於這圈白毛有什麼用。

再比如,如果B基因能使小鳥脖子上長出一圈白毛,同時削弱小鳥的視力,這種基因本來應該被自然選擇篩掉。但B基因能增強C基因,而C基因能使小鳥非常敏捷,不僅彌補了B基因帶來的缺陷,還增強了小鳥的生存能力——那麼B基因照樣可以被自然選擇相中,與C基因共同繁榮。

還有更復雜的情況:D基因能使小鳥脖子上長出一圈白毛,E基因能使小鳥下出孵化率更高的蛋,但F基因同時抑制D基因和E基因,那麼自然選擇就可能篩除F基因,E基因也沾了D基因的光充分表達,使小鳥長出白毛。

甚至有這樣陰險的情況:D基因能使小鳥脖子上長出一圈白毛,除此之外什麼用都沒有;但是D基因與E基因緊緊相連,難以分離,而E基因能使小鳥多下蛋,那麼D基因還是很有幾率被自然選擇放過,普及起來。

總而言之,決定這一圈白毛的基因可以千遍萬化有各種特殊的效果,但只有白毛能直接吸引我們的注意,這圈白毛有什麼了不起就成了不解之謎。

回到我們的問題上,人類頭髮正是一個鳥脖子上白毛般的性狀——它與一大批面部毛髮性狀共享一大套基因,比機房的跳線還錯綜複雜。

實際上,不僅人類,所有的靈長動物都有這樣一套多基因決定的複雜的頭面部毛髮圖案,人類長髮、橫眉、連鬢、絡腮、唇髭,都只是其中一個具體的案例罷了。

這些基因可能關係到免疫水平、骨骼密度、雄性激素水平、腎上腺素水平、顱骨生長速度……種種與生存繁殖利害相關的性狀,但遺憾的是,以我們今日對生物基因的膚淺理解,以及對人類基因多樣性的粗淺認識,我們還無從知道在無比複雜的個體發育和進化歷程中,決定頭髮長度的基因究竟發揮了怎樣的功效——於是就只能在“頭髮長得那麼長有什麼用?”這樣粗陋的問題裡彷徨困惑。

這就是為什麼人類飄逸的長髮至今都是個未解之謎。

但請不要為此感到失望,在這個生物學的世紀,基因研究正在龐大的人體基因組中篩查一因多效:

比如我們已經知道 22 號染色體上的 COMT 基因編碼兒茶酚-O-甲基轉移酶,負責催化代謝多巴胺,其中的rs4680 位點就具有明顯的一因多效:A 型變異者約佔人群的48%,多巴胺代謝酶活性低,他們對外界的刺激比較敏感,更易焦慮,疼痛閾值更低;但與此同時,他們記憶力更好,學習能力更強,動作反應更精準——不難想到,這個突變的攜帶者在穩定的環境中工作學習更能展現自己的常處——比如我就是這樣一個傢伙。

類似的,rs6277位點攜帶A變異的人,學習能力更強,但更容易用吃東西發洩情緒。

所以,當你進一步瞭解自己 DNA 時,你會發現,你足夠特別,也足夠複雜。


分享到:


相關文章: