

我们都知道,有些家庭里出高耸的篮球运动员,而有些家庭则人口娇小,最适合当骑师或摔跤手。朋友群体中身高差异也可能很大:最高的那个朋友负责自拍,而最矮的那个则努力挤进镜头。但尽管存在如此大的差异,人类的身高基本都落在一个正常的范围内:在美国,健康男性的平均身高为5英尺9英寸(约175厘米),而女性通常为5英尺4英寸(约163厘米)。多亏了中学科学课,我们知道身高是从父母那里继承来的。但是,为什么大多数人的身高都保持在这些标准范围内呢?为什么我们不会都长到10英尺(约305厘米)高呢?
为什么我们可能永远无法达到极端身高
哈佛大学人类进化生物学家 Terence D. Capellini 表示,我们可以为此感谢进化。“身高不仅仅是关于身高,” Capellini 说。“它关系到生物体的整体生物生长,至少对人类来说是这样。”研究人员推测,我们能长多高并不是我们极其复杂的基因组中一个孤立的部分。相反,它与其他生长过程交织在一起,例如器官发育。数百万年来,自然选择塑造了人类基因组的蓝图,从而通过连锁基因和随后的组织生长影响了身体和器官的生长。我们的身高,因此,仅仅是一个副产品。
除了遗传,像营养充足和现代医疗保健这样的环境因素也会影响身高。尽管如此,基因还是占据了主导地位,占结果的70%到80%。身高通常在青春期趋于稳定,这时进化机制就发挥作用了。当我们达到预定的身高时,一种称为程序性衰老的生物机制最终会关闭负责生长的基因。大多数人会长高,直到青春期结束,他们的骨骼会持续增长。这个过程发生在生长板处,这是儿童椎骨和长骨(如股骨和胫骨)中的两层软骨。
美国国立卫生研究院儿科医生兼生长发育研究部主管 Jeffrey Baron 表示,我们在胎儿时期生长最快。之后,增加的厘米数通常会减少。事实上,胎儿的生长速度大约是五岁儿童的20倍。婴儿的生长板也高度活跃,导致他们迅速生长。随着孩子年龄的增长,生长板的活动会减慢。最终,在青春期中期到晚期,生长板的活动停止,青少年达到成年身高。
Baron 将生长过程比作发条玩具火车。给火车弹簧上发条会使线圈收紧,储存势能。释放后,火车会向前飞驰,但随着弹簧逐渐松开,速度会逐渐减慢并停下来。当我们用完基因编程的生长潜力时,就像发条玩具火车中的弹簧一样,我们的生长会减缓并最终停止。
科学家对身高遗传的了解和未知之处
数百个基因可能影响身高。事实上,2018年的一项研究发现了超过500个与身高相关的基因。这些基因会影响生长板的行为并控制骨骼长度。
“对我们大多数人来说,不是一个基因让我们矮或高,” Baron 说。“而是许多许多不同的基因。”
虽然罕见,但身高相关基因的突变会引发异常高的身材。“公主新娘”中的演员 André the Giant 患有垂体巨人症,这是一种垂体腺产生过多生长激素(控制身高)的疾病。还有其他影响身高的疾病,例如骨骼发育不良,会导致骨骼缩短且通常畸形。
根据2019年2月内分泌学会的一项研究,过量生长激素引起的疾病也伴随着严重的健康风险。这些风险包括心力衰竭、骨骼疾病以及整体“生活质量受损”。
通过在全基因组关联研究中记录数千人的身高(这类研究寻找在共享相同身体特征的群体中更频繁出现的基因变异),研究人员旨在更好地了解身高遗传与疾病易感性之间的联系。
阐明基因组之间神秘的关系可以改变我们治疗疾病的方式。例如,根据2015年《新英格兰医学杂志》的一项研究,导致身材矮小的基因变异也可能使某人更容易患冠状动脉疾病(CAD)。而且,如果我们能够更精确地确定某些基因变异,那么在未来,CRISPR等基因编辑技术(可以纠正有缺陷的基因)可能会促进新的生长障碍疗法。
如果您仍然希望人类有一天能达到更高的身高,请密切关注北欧地区。去年,研究人员得出结论,丹麦、芬兰、挪威和瑞典的人口逐代增高。