
一项新的研究称,高海拔的生活迫使古代藏人经历了人类有史以来最快的进化。
这最快的遗传变化出现在EPAS1基因中,这有助于调节人体对低氧环境的反应。 EPAS1基因的一个版本称为等位基因,频率从9%的汉族中的9%变为藏族的87%。
研究人员说,这种遗传变化表明藏族祖先大约在2750年前与汉族人口分裂。但是,只有那些最适合高海拔地区生命的最适合生命的人才能搬到藏族高原。
加利福尼亚大学伯克利分校的进化生物学家拉斯穆斯·尼尔森(Rasmus Nielsen)说:“只有数百代才能改变等位基因的频率,只有在很多人死亡的情况下才能发生。” “从这个意义上讲,它一定对健身产生了强大的影响。”
人类进化的藏族例子击败了北欧以前的唱片持有者,后者在大约7500年的时间里进化了乳糖耐受性,以消化牛奶糖乳糖。
EPAS1等位基因如何帮助人类适应氧气剥夺仍然未知。但是该研究表明,大多数无法适应高空环境的汉族在传递基因方面做得不好。
从低地到山
现代藏人已经演变为在稀薄的空气中生存(空气分子变得不那么紧密地被高度挤压),而不会产生更多的红细胞和血红蛋白,这是有助于血液中携带氧气的蛋白质。
相比之下,低地人最终将通过发展更多的红细胞和血红蛋白来弥补他或她的身体缺乏氧气。与海拔13,000英尺(3,962米)相比,这有助于他们处理40%的较低氧气水平。
尼尔森告诉《生命科学》:“如果我们去高空,我们会产生更多的血红蛋白,但这是有代价的。” “没有额外的血红蛋白,藏族可以表现更好。”
过多的血红蛋白会导致慢性高度疾病,涉及浓密和粘性的血液。低地人士仍然更容易疲倦,患上头痛,生育体重较低的婴儿以及婴儿死亡率较高。
尼尔森和他在欧洲的同事和中国专注于追踪藏族的进化谱系,而不是从使现代藏族人如此适应高海拔的生理变化开始。
尼尔森解释说:“通常,您会带走很多对氧气剥夺和没有氧气的藏人的反应,并试图找到遗传差异。” “我们以相反的方式做到了。”
计算差异
该研究对居住在中国西藏自治区的两个村庄中的50个非相关藏人的基因组中的92%进行了测序,以及来自北京的40个汉族中国人。藏族村庄位于14,100英尺(4,300米)和15,100英尺(4,600米)的海拔。
数据来自深圳的北京基因组学研究所(BGI),尼尔森将其描述为世界上最大的测序中心,能够击败任何西方的同行。
中国研究人员还使用血液样本来测量氧饱和度,红细胞浓度和血红蛋白水平,因此他们可以比较与遗传差异相关的生理变化。
结果表明,大约30个基因,其突变在藏族中比汉族中国人更为普遍。与人体如何使用氧气有关的近一半。
变化的最戏剧性例子来自一个EPAS1等位基因的突变。藏族具有两个突变等位基因的藏人(每个父母)的血红蛋白浓度明显降低,并且在高海拔地区仍然可以很好地表现。
但是研究人员无法确定藏人是否已经从汉族中进化了,反之亦然。他们需要第三组进行比较。
该小组以200个丹麦人的形式出现,他们的基因组的EPAS1等位基因几乎为零,被认为是适应高海拔地区的。数据与模拟结合表明藏人经历了主要的遗传变化。
追踪血统
关于使藏族适合高空生活的生理适应性不仅是关于藏族祖先及其起源的问题。
遗传分析表明,较大的藏人群移至高原藏族大约2750年前,最终缩小了较小海拔的较小群体大大扩展到了现代的汉族中国人口。
尼尔森指出,历史证据表明,人们已经在藏高原生活了3000多年。他和他的同事推测藏人要么与已经生活在高原上的人们合并,要么取代了他们。
无论哪种方式,尼尔森说,这项研究与关于西藏是否属于中国一部分的持续辩论无关。他补充说,族裔团体通过文化和历史来定义自己。
尼尔森说:“我来自丹麦,可能与瑞典的人无法区分,但并不意味着他们是同一国家。” “我认为遗传学与藏族的自决无关。”
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