科技|人类还在演化吗?
从猿类到现代人类 , 我们的演化走向终点了吗?如今人类是不是还在演化?在未来 , 我们会变成什么样子?
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The March Of Progress, Rudolph Zallinger, 1965
作者|刘天同 清华大学医学院
编辑|陈天真
从森林古猿下地开始 , 大自然给了人类和其他生物充分的时间演化 。 北极熊演化出了一身能轻松抵御零下三四十度低温的脂肪跟皮毛;猎豹演化出了借博尔特一双腿都追不上的、时速130公里的四肢;黑白秃鹫演化出了一双有力的翅膀 , 能在一万米高空飞;深海鱼演化出了抗高压的身体 , 能在水下一万米游 。
相比而言 , 咱们人类好像是真的越往后头走越不行 , 曾经还能跟泰山一样在丛林间拽着藤蔓树枝荡一荡吼一吼 , 现在连做个引体向上都费劲;曾经还能在野外跟食肉动物斗一斗 , 现在看着蟑螂老鼠有时候都能蹦三个高儿 。
老铁们 , 咱们扪心自问 , 自己演化得顺利完美吗?
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和所有生物一样 , 人类并未脱离演化的作用 。 |biologyonline
什么推动了人类演化?
1859年 , 达尔文发表了《物种起源》一书 , 详细描述了动物跟植物演化的原理 , 以及如何用严谨的科学而非“上帝”或“超自然力量”来解释我们看到的各种生物 。 然而 , 第一次详细描述人类演化的书 , 是相比于达尔文并不那么知名、却是达尔文坚定支持者的赫胥黎在四年后出版的《人类在自然界的位置》 。
这本书中有一个著名的观点 , 那就是人类跟大猩猩 , 尤其是非洲古猿 , 有着非常密切的关系 。 这一观点后来成为颠覆西方哲学思想的重要元素之一 。 人们终于开始意识到 , 人类也是自然的一部分 , 不是什么神仙 , 人类所展现出来的一切特点 , 都跟演化息息相关 。
说到演化 , 我们自然而然地想到“自然选择”、“生存竞争”、“优胜劣汰”、“适者生存”这样的词眼 。 残酷的是 , 人类在长达几百万年的演化过程中 , 同样不能逃脱这些规则的束缚 。 从猿类到今天的人类 , 我们主要经历了这样几个变化:从树上下来 , 直立行走 , 更大的大脑与身体 , 文化的产生 。
人类演化过程中的一些关键变化 。 |Principles of Human Evolution
问题是 , 我们为什么会出现这些演化呢?究竟什么是演化最主要的推手?
有科学家认为 , 饮食谱的变化是重要因素 , 也就是吃什么会影响基因表达 , 改变人类演化方向 。 是不是有点匪夷所思?其实 , 各种环境变化包括饮食的变化 , 虽然不能影响固有的DNA序列 , 但可以影响基因及相关蛋白的修饰 , 从而影响基因本身的表达 , 改变生物的性状 。 而且这种影响同样可以遗传给下一代 , 这被称为表观遗传 。
文化跟演化之间也有相互影响、相互促进的关系 。 上世纪八九十年代 , 曾有人提出很有趣的“基因-文化共同演化”理论 。 比如 , 火的使用与烹饪技术通过交流在群体内和群体间传播 , 传播得足够广泛后 , “煮熟的食物”就变成了一种“选择”压力 , 促使人类的胃肠道缩短 , 牙齿也发生相应改变 , 从而预留下更多能量用于大脑的发育与思考行为 , 反过来又促进了文化的进一步发展 , 文化对人类的影响进一步增大 , 形成一个相互作用的闭环 。
除此之外 , 气候生态变化也推动了人类演化的进程 。 在过去几百万年的时间里 , 人类的身体发生了显著变化:平均体重从50公斤上升到了70公斤 , 平均脑容量从几百毫升上升到一千多毫升 。 7月8日 , 发表在《自然-通讯》上的一项研究将过去100万年间人类脑容量、体型的变化 , 和化石数据集及同时期全球古气候重建数据结合起来 , 结果发现 , 在众多环境与生态因素中 , 温度或许是导致人类体型变大的主要因素 。
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饮食谱、气候生态、文化都会影响人类演化进程 。 | Nicolle Rager Fuller, National Science Foundation
今天人类还在演化吗?
远古人类在几百万年的时间尺度上不断演化 , 不过看历史剧、读历史书的的同学可能会纳闷 , 上下五千年也不算短了 , 怎么没感觉我们发生啥变化?人类是不是已经停止演化了?
不知道大家有没有仔细思考过“阑尾”这个器官 , 像一条蚯蚓一样接在我们的胃肠道上 , 似乎除了“发炎”之外 , 根本没啥其他用处 。 类似的例子 , 还包括总是长歪的智齿 , 容易摔坏的尾椎骨 , 能牵动耳朵及四肢上一些没什么功能的小肌肉 , 等等等等 。
事实上 , 这些结构的存在可以说都在提示我们:我们处于演化的中途 , 我们并不完美 。 只不过因为人类开始意识到演化在切实发生的这一两百年时间 , 相比于漫长数千万年的人类演化史仅仅是一眨眼 , 不依靠大量的古生物学证据 , 我们根本意识不到这个事实 。
这些退化的身体结构仅仅是表观上显而易见的证据 , 更严谨的科学研究表明 , 我们不仅在演化当中 , 由于演化而发展出来的文化 , 反过来还在加速演化的过程 。
大约一万年前 , 农业革命之后 , 人们不仅开始能自己种点儿吃的 , 还开始发展起畜牧业 , 养起了奶牛、骆驼等可以产奶的动物 , 人们开始尝试喝奶以获得生命活动所需要的能量 。 但那时候几乎所有人在婴儿期之后都不再分泌乳糖酶 , 也就失去了消化乳糖的能力、产生乳糖不耐受性 , 喝牛奶会坏肚子 。 也许当时有一小部分人 , 由于基因的特殊性 , 乳糖酶分泌不会停止 , 成年之后仍然能喝奶 , 这让他们更有可能活过饥荒 , 成为扩张更快、更有统治力的族群 。
不光是肠子受到文化的影响 , 一些显而易见的特点 , 比如身高 , 也会受到文化的影响 。 不知道大家见没见过荷兰男人 , 荷兰男性的平均身高将近1米85 , 什么概念 , 在街上随便捉来5个男人 , 就能凑一个奥运会首发 。 然而这一数字在短短150年前还是1米65 。 为啥?如果你住在荷兰很快就明白是咋回事儿了 。 荷兰女性最看重男性的身高 , 所以越高的男人就越容易组建家庭 , 生育后代 , 久而久之 , 就造就了这一番景象 。 开玩笑来说 , 这已经不能叫“自然选择”了 , 这简直叫“人工选择” 。
类似的更简单粗暴的一个例子 , 是大家都有所耳闻的“基因编辑婴儿”事件 。 有人似乎想跳过“自然选择”这一步 , 直接“演化”出对某种疾病的抗性 。 我们不从生命伦理的角度进行批判 , 也不从基础科学的角度进行技术上的解释 , 只说从演化生物学上来讲 , 这件事非常不可思议 。
就目前来讲 , “自然选择”的命运 , 我们似乎无法逃脱 , 但从某种意义上说 , 我们在逐步改变、掌控自然选择的方向——我们在尝试着掌控自己的命运 。
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人类创造出的文化、科学技术在反过来影响演化的方向 。 | Andy Baker / Getty
未来人类长啥样?
那大家又要问了 , 凡事要有始有终 , 这演化到啥程度能是个头儿呢?一千年 , 一万年乃至一百万年之后 , 我们会长成什么奇怪的模样 , 演化出什么神奇的器官和结构?
你可能想到赛博朋克的假肢 , 或者电子大脑 , 但说实话 , 科幻电影里未来的人类 , 多少都是基于现代人的外貌加上合理的想象创作出来的 , 多少还都有个“人样儿” 。 研究者同样也是艺术家的Nicolay Lamm曾经跟一位计算遗传学家合作 , 用数据预测了十万年后人类可能会长成的样子 , 结果让人不得不感叹 , 现实总比想象得更离奇 。
首先 , 随着脑容量一点点增大 , 我们的脑袋跟脑门儿会随之越来越大 。 其次 , 为了抵御臭氧层越来越难以抵御的紫外线 , 人类的皮肤会有更多的色素沉着 , 越来越黑 。 如果人类将来移民外太空 , 还会有更大的鼻孔来适应外星环境 , 更浓密的头发来防止过多的热量从大脑袋上散失 。 说到这里 , 有人可能醍醐灌顶——这不就是科幻电影《第三类接触》里外星人的样子吗?
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现代人的样子
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2万年后 , 人类的眼睛和额头变得更大 。
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6万年后 , 人类眼睛变得更大 , 皮肤变得更黑 。
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10万年后 , 人类脸部结构达到黄金比例 。 | 来源:Nicolay Lamm
然而冷静下来想想 , 我们将来长什么样 , 也许跟演化就没啥关系 。 从骨子里说 , 基因编辑技术早已蠢蠢欲动 , 虎视眈眈地等着伦理限制的放松;从表面上说 , 整容的接受度也越来越高 , 外貌跟体型的改变 , 朝夕之间就能发生 。 所以 , 问题也许并不在于我们会长成什么样 , 而是我们想让自己长成什么样 。
结语
一提到演化、人类这样的词眼 , 思考起来的“格局”似乎就不能太小 。 在回答“未来的人类是什么样”之前 , 也许更应该思考的问题是“人类还能存在多久” , 或者说 , “人类还剩下多少时间继续演化” 。
2008年 , 牛津大学举办的“全球灾难风险会议”对相关领域的学者进行了一次非正规调查 , 他们认为 , 人类在2100年之前灭绝的可能性大概是19% 。 这个数字可能会让很多吃瓜观众暂时放下手中的瓜 , 仔细思考这究竟是一个多大的概率 , 会影响到自己哪一代的子孙 。
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来源:Nike Leftley
但调查者自己也明确表示 , 这就是一个观点而已 , 该干啥干啥 , 别太那么当回事儿 。 别说这么宏大的问题很难找到一个精确的模型进行准确计算 , 就连你什么时候能找着对象这种简单的问题 , 都没有那么好算(别打我) 。
按理说到结尾应该升华主题了 , 比如“保护环境 , 人人有责” , “爱护我们的地球 , 给后代留一个清澈的蓝天” , 不不不 。 从地质学的尺度来看 , 适合我们现有物种生存的时期在地球的寿命总长里 , 就占那么一丁点儿时间 。 我们要关注的 , 是自己微不足道、岌岌可危的生存 , 是想办法在地球“翻脸不认人”之前 , 留好自己的退路 。
每每感到压力山大的时候 , 对个人命运感到无所适从的时候 , 不如思考思考人类的命运 , 人类演化的未来 , 你也许就会发现 , 哦豁 , “自其变者而观之 , 则天地曾不能以一瞬” , 悲喜都降级了呢 。
作者注释:
【科技|人类还在演化吗?】Evolution这个词 , 有人翻译成“演化” , 有人翻译成“进化” 。 简单来说 , “演化”突出变化本身 , 而不突出变化的好坏与变化的方向 , 而“进化”可以说加入了一种价值判断 , 比如说“物种甲”演化成“物种乙” , 通常会让人觉得乙更高级一点 , 而说“物种甲”演化成“物种乙” , 甲跟乙仅仅就是不同而已 , 不关心他们到底谁高谁低 。 这篇文章 , 我们统一采用“演化”一词 。
参考资料
[1]https://www.theguardian.com/science/2013/sep/18/human-faces-in-the-future
[2]https://www.forbes.com/sites/parmyolson/2013/06/07/how-the-human-face-might-look-in-100000-years/?sh=33f039fc5a96
[3]Will, M., Krapp, M., Stock, J.T. et al. Different environmental variables predict body and brain size evolution in Homo. Nat Commun 12, 4116 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-24290-7
[4]https://en.wikipedia.org/wiki/Human_extinction
[5]https://www.nickbostrom.com/fut/evolution.html
[6]https://www.medicalnewstoday.com/articles/321942#Why-are-the-Dutch-so-tall?
[7]The Principles of Human Evolutoin, 2nd edition.
来源:十点科学
编辑:hxg
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