表盘和旋钮

同样,我们料想人类的大部分晚近的变化都是表面的演化,大多只是一个突变的深度。旧的适应可能在某些群体中丢失了,但保留在其他群体中。我们知道至少一个例子,就是我们将要在第四章讨论的:一些浅肤色的群体,尤其是北欧人群,丢失了大部分产生黑色素的能力。

许多这样的变化可以比作旋转开关或捻转旋钮:曾经被严格控制的生物过程可以一直开着,比如说乳糖耐受;它们也可以被完全关掉,比如胱天蛋白酶—12的基因,如果表达就会增加败血症的风险,但在大部分群体中都是被抑制的。[10]这类生物过程也可以被选择性地关闭,比如说达菲突变,它是一种疟疾防御机制,控制特定的受体分子在红细胞中表达,但同时允许它们在所有其他地方表达。其他的一些变化则更像开大音量(有时直到最大音量),比如有些群体有额外的生产淀粉酶的基因,淀粉酶是唾液中的一种酶,帮助消化淀粉。[11]

还有,有些行为大概是基因影响的替代行为策略的结果,比如说鹰鸽博弈,就像我们将在第三章讨论的:晚近的自然选择可能完全淘汰一种特定的行为策略,也可能使现有行为策略出现的频率发生重大变化。这类行为策略大概在许多群居动物那儿都会出现,比如说狼,而狗似乎也表现出狼的行为策略的一部分,那些在驯养的条件下能很好运行的部分。如果一些狼从遗传上就倾向于成为头狼,而另一些是天生的追随者,那么狗大概更可能拥有的是这类“助手”的特征。我们料想人种之间的差异就像狗的品种间的差异,它们是演化的表面,主要涉及功能的丢失,或放大已经存在的适应,比如说幼态延续,等等。虽然这类变化不会产生真正的复杂适应,但所有这些成百上千的基因开闭和选择性表达所产生的改变,仍然可以引发我们在狗和其他驯养物种身上看到的演化变化。而这样的演化变化,例如大丹犬和吉娃娃之间的差异,或蜀黍和现代玉米之间的差异,绝不算很小的演化变化。也就是说,农业仍然是有可能引发剧烈演化变化的。

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我们不仅有充分理由相信过去5万年显著人类演化在理论上是可能的,而且这非常可信,单从人类看起来非常不一样就可以看出显著人类演化已经发生了。当不同人类群体被远距离和地理障碍隔离开的时候,这尤其明显。他们之间的差距那么大,外表上就已经有很高的对比,比如没有人会把芬兰人错认为祖鲁人。外形上的差异有遗传上的解释,所以我们知道自从现代人走出非洲以后发生了实质的遗传改变,但每一个人类群体的演化变化过程是不一样的。

有人说人类群体间的差别都只是表面特征,如肤色和发色,而不是像肝功能或大脑发育的不同。在怀疑论者联盟(Skeptic Society)的电子邮件通信上一封写给文森特·萨里奇(Vincent Sarich)和弗兰克·米勒(Frank Miele)的信中,恰克·雷米(Chuck Lemme)说“我们的内在不像外表那么多样化”,即便外表上的差别也很“肤浅”。[12]雷米认为这些表面的差别是由性选择驱动的,它们就好像各种时尚一样。[13]当然,如果专家们能轻易从骨骼特征辨别种族,那说明这些“肤浅”的差别都深入到骨头上去了。事实上,近期研究显示的确有影响脑发育的群体基因差别,我们将在第四章提到。

对从前的体质人类学家来说,专注于容易观察到的差别是自然而然的,但这并不意味着所有差别都能轻易被观察到。肤浅的是从前的科学家们,可不是差别。

有人说人类群体间的差别很小而且并不显著。理查德·路翁亭(Richard Lewontin)就曾在1972年指出大部分遗传差别都发生在单个群体内而不是多个群体之间。大约85%的人类遗传变异都是群体内的,只有15%是群体间的。路翁亭和其他人由此论述说人类群体间的遗传差别必然比群体内的差别要小。[14]但是,遗传变异的分布和狗的情况是一样的:70%的遗传变异发生在单个品种内,只有30%发生在不同品种之间。如果路翁亭用来论述人类群体的那套逻辑适用的话,就只能断定大丹犬个体间的差别必然比大丹犬和吉娃娃之间的一般差别要大。但这可是我们没法接受的结论。

事实证明,虽然遗传变异就如路翁亭所说的那样分布,但他对此的解释是不对的。遗传变异分布的信息基本上没法告诉你任何关于性状差别的规模和重要性。我们观察到的高度、体重、力量、速度、肤色等的实际差别是真实可信的,不可能找理由把它们搪塞过去。遗传统计不会告诉你,你可以预计在群体之间看到哪些类型的差别,如大小、力量、寿命或性格。事实证明这些遗传差别之间的相关关系很重要。如果不同群体间的遗传差别倾向于向同一个方向推进(倾向于青睐某种趋势),那么它们可以叠加并造成很大的影响。举例说,无疑有许多基因影响狗的发育,其中一些促进发育,另一些抑制发育。即便我们同时在大丹犬和吉娃娃身上找到这两类基因的变异,它们叠加出的趋势也是不一样的。促进发育的变异必然在大丹犬身上更常见。即便某只大丹犬个体身上有特定基因抑制发育突变,而同时某只吉娃娃身上有同一个基因促进发育突变,许多基因作用的总和几乎肯定会倾向于让这只大丹犬长得更大。从我们所知道的可以保证没有任何成年吉娃娃会长到任何成年大丹犬那么大。这就好像某一天新墨西哥州的阿尔伯克基或许比夏威夷的希洛下的雨还要多,但在一年的时段内,希洛肯定更潮湿。从记录上看每一年都是这样的。

举个更好的例子,想想北欧人和中非人对疟疾的抵御能力。一个尼日利亚人或许会有镰状细胞突变(已知的对恶性疟疾的防御),而几乎没有任何北欧人有,但即便没有携带镰状细胞的大多数尼日利亚人都比任何瑞典人更能抵御疟疾。他们的许多基因都有抵御疟疾的突变。这是自然选择的典型模式,即群体的相关演化变化,同一方向上的变化对相同选择压力的同一回应。

而与遗传统计相对的是,单一基因的改变有时会有非常严重的影响:我们所知的许多可怕的基因疾病都可能是单一基因的改变引起的;我们也知道,一些发生在驯化过程中的重要变化是由单一基因的突变引起的。

例如,野生杏仁含苦杏仁甙,那是一种苦味的化学物质,当这些杏仁被食用时会变成氰化物。食用野生杏仁可致死。但对于人工种植的杏仁树,一个单一基因的突变阻止了苦杏仁甙的合成,使杏仁变得可以食用。[15]

由很小的基因改变引发这类严重的后果是可能的,因为DNA(脱氧核糖核酸)有点像一份菜谱或一个电脑程序:改掉一个字母有时就会产生剧烈的影响。举一个惊人的例子,最常见的一种侏儒症是由一个单核苷酸的改变引起的,这就好像一个拼写错误改变了整本书的含义。原则上,单一基因的差别就可以导致人类群体间的显著形状差别。

遗传差别对身体和头脑的影响,取决于在群体间有差别的那些基因所产生的影响的重要程度。有更重大影响的变异会比只有很小影响的变异更重要。路翁亭的论证设想这两种变异的平均影响是一样的,这完全不对。由于所有人类有一个相对晚近的共同祖先(约10万年前),而非洲以外的人类有更近的共同祖先(约5万年前),群体间可识别的差别必然是迅速演化的结果,而这只能发生在作为这些差别的基础的等位基因(基因变异)有较强的选择性优势的时候。一定区域内的、作为群体间差别的基础的等位基因,必然也对遗传适应有重要的影响。群体遗传学已经暗示了这一点,而现在基因组信息证实了它。所有或几乎所有对群体间显著外貌差异负有责任的等位基因(比如由于变异引起淡肤色或蓝眼睛的基因),都曾经历过很强的选择。在这些例子中,对遗传适应有“重要影响”意味着增加个2%或3%。从新等位基因增加的速度看,这尤其是少数基因决定肤色(SLC24A5)、眼睛的颜色(HERC2)、乳糖耐受(LCT)和干耳垢(ABCC11)等性状的例子。[16]

在许多情况下不同人类群体甚至有更近的共同祖先,比如美洲印第安人和亚洲北部人似乎大约15000年前才分道扬镳。在这些群体中,自然选择只有更短的时间生效,可识别的群体差别对遗传适应有更大的影响。

所以,我们相信人类种群间的显著差别可以联系到一些直到晚近才增加频率并有关键适应影响的基因。只在欧洲人或他们的近邻中才出现的蓝眼睛是一个新版本的DNA作用的结果,这个版本的DNA控制了OCA2基因的表达,并且受到人为的强烈选择,至少在欧洲是这样的。干耳垢在中国和韩国很常见,在欧洲很少见,在非洲则完全没有,这说明干耳垢基因突变是非常强的晚近自然选择的结果。我们有信心预想许多(也许是大多数)还没有得到解释的种族差别也是晚近自然选择的结果。比如,我们认为亚洲北部人群中出现的内眦褶(蒙古褶)极有可能是很强的晚近的自然选择的结果。

这一切都意味着,正如4万年前的人类和他们10万年前的祖先截然不同(尤其是更有创造性),今天的人类也和我们公元前4万年的祖先有许多差别;而考虑到产生演化差别的速度加快了,我们和历史早期的祖先也不同了。我们可以充分理解《伊利亚特》(Iliad)里的英雄们(好吧,至少是奥德修斯),但我们和他们不一样。

现代分子生物学出现以前,我们研究人类演化的能力有很大限制。那时,我们研究的材料只有遗传学原理、比较容易观察到的人群差别(比如肤色)以及对少数基因的一些知识。这些基因大部分是血红蛋白和那些会导致严重遗传疾病的基因,比如镰状细胞贫血。

但即使是那个时候,从动植物育种的经验和通过观察许多自然界快速演化的例子,我们也知道在1万年或更短的时间里可能出现显著的演化变化。同样分明的是群体间不多的遗传差异也可能会造成显著的性状差别。事实上,截然相反的生存策略可能只是由于单一基因的差异造成,就好像我们在火蚁身上看到的。火蚁中含有其中一种蚂蚁素受体的生活在独立的蚁群中,每个蚁群只有一个蚁后;而含有另一种蚂蚁素受体的生活在一个庞大的巨蚁群中,每一个巨蚁群有许多蚁后。[17]就算在基因组学变革以前,人们也能很明显看出人类群体间几乎在任何性状上都可能有显著的差别,即便直到晚近我们还有共同的祖先。而且很明显这和我们所知的遗传学是相吻合的,至少我们的肤色、大小、体形和代谢都有出现这样显著差别的例子。

随着分子进化学在过去几年中的推进,我们都学到了许多。近期研究显示许多基因正在被新的变体取代,尤其在欧亚大陆,而且不同的人群近期偏好选择的基因也是不同的。我们在过去一些年中观察到的显著人群间差异只是冰山一角。