是的,人类仍在进化

像大卫·爱登堡这样的知名公众人物曾声称人类进化已经停止,但许多研究人类进化的研究人员对此坚决反对。我们知道人类以无数种方式改变了我们的环境——改变了我们赖以生存的空气、水和土壤,成为地球上最成功的“生态系统工程师”。在所有这些变化中,很容易认为我们已经征服了生物学,消除了进化和自然选择对我们物种的影响。但这并非科学所示。

“当然,人类仍在进化,”英格兰安格利亚鲁斯金大学的人类学家和进化遗传学家杰森·霍奇森 (Jason Hodgson) 说。“一个群体中的所有生物都在不断进化。” 

进化是一个过程,而不是结果,它并不总是线性的。

“人类绝对仍在进化,”威斯康星大学麦迪逊分校的古人类学家约翰·霍克斯 (John Hawks) 同意道。 

“人类以及几乎所有其他生物群体都在进化,”耶鲁大学生态学和进化生物学名誉教授斯蒂芬·斯特恩斯 (Stephen Stearns) 说。 

然而,进化对我们物种的作用方式可能与你想象的不同。从生物学角度来看,进化是指基因变异(又称“等位基因”)频率随时间在一个群体中发生变化。它并不是一种引导物种轨迹朝着特定目标的动力。然而,生物学家仍然可以观察到人类进化并识别其近期实例。 

进化是如何发生的?

在我们深入研究研究之前,了解进化是如何运作的很重要。生物体可以通过几种方式进化。平均而言,每个人出生时大约有 70 个新的基因突变,这些突变并非来自父母。一旦出现,突变就可以传递给后代,从而改变群体水平的等位基因频率。还有遗传漂变,即随机性会影响哪些基因变异以何种比例传递——这在小群体中发生得最快。还有基因流,即个体和群体迁徙,将他们的遗传物质带到新的地方。性选择发生在人们非随机交配时(这占了大多数人类的交配)。 

然后是自然选择——通常与进化本身混淆——即影响生存和繁殖的环境条件决定了哪些等位基因最有可能在未来几代中延续。与漂变相反,自然选择在大群体中发生得更快,霍奇森说,因为当周围人数更多时,有利的等位基因更有可能出现。“这是人类有史以来最大的人口规模,因此在某种程度上,这是自然选择对人类作用的最大变化,”他补充道。 

“人类以及几乎所有其他生物群体都在进化。”

通过上述所有机制,人类从与我们最近的两种现存亲戚——黑猩猩和倭黑猩猩——的最后共同祖先进化而来。我们不是从这些类人猿进化而来的,而是从一个现已灭绝的灵长类动物谱系进化而来的,该谱系从一个共同点分化出来,形成了黑猩猩和倭黑猩猩的祖先。在智人成为生命之树的一个分支之前很久,之前的物种分化就导致了灵长类动物、哺乳动物和脊椎动物的出现。缓慢地,经过数十亿年,进化使所有生物从最后的普遍共同祖先多样化而来。我们的身体仍然携带着我们物种进化过去的证据。例如,我们现在无用的(或“退化”)尾骨和阑尾。 

而上述所有机制在今天的人类中仍然发挥作用,尽管我们的社会组织和庞大的人口数量可能改变了哪些机制作用最快、在哪些群体中、以及以何种方式作用。影响显着特征(如尾巴的消失)的重大进化变化发生得非常缓慢,但仍然在不断地发生着不那么明显的改变。 

霍奇森说,“现代医学已经消除了自然选择”的普遍说法“不是一个严肃的观点”,因为它依赖于许多不真实的假设。例如,认为我们已经用科学解决了所有健康问题,或者医疗保健和避孕的普及是平等的。实际上,“这甚至不接近平等,”他强调。因此,也存在不平等的繁殖和不平等的生存,各地的人们仍然暴露于各种选择机制。 

同时,还有其他驱动人类进化的因素,这些因素可能因我们物种的独特性而产生,至少在它们的强度上是如此。霍奇森和霍克斯都指出,在许多情况下,我们的文化会影响与谁、如何以及是否生育。这些因素也继续影响着基因变异的频率。 

纽约大学遗传学和基因组学副教授哈卡马内什·穆斯塔法维 (Hakhamanesh Mostafavi) 说:“我们可能在某种程度上在微调进化的进程,但这绝不意味着我们在阻止它的发生。”

我们如何知道进化仍在发生?

对人类基因遗传史的许多研究都提供了进化正在发生的生动例子。马达加斯加疟疾抵抗力的上升,与霍奇森在 2014 年的研究中描述的群体中特定基因变异的增殖有关。他说,这种进化的例子发生在过去 2000 年内——在进化时间尺度上非常近期。 

在牧业传播之后,在中东、欧洲和非洲部分地区,出现了并传播了能够消化成人乳糖的等位基因。“即使在过去 1000 年里,乳糖耐受性作为一种等位基因也在增加,”霍克斯说。 

甚至比这更近期——在过去一个世纪——斯特恩斯和他的研究同事在一项对马萨诸塞州弗雷明汉人口的经典 2010 年研究中,将身高下降和其他群体水平的变化归因于自然选择,这项研究基于 1948 年开始的数据收集工作。 

对大型基因组数据集的研究也揭示了在性状水平上否则无法观察到的变化。一篇 2022 年的论文确定了人类基因组中的两个微小变化,它们负责产生功能性蛋白质,这些变化在我们物种与其他灵长类动物谱系分离以来就已经出现。 

“我们可能在某种程度上在微调进化的进程,但这绝不意味着我们在阻止它的发生。”

在穆斯塔法维领导的 2017 年研究中,他和他的同事检查了英国生物银行(一个包含约 50 万英国人的基因和健康数据的储存库)中不同年龄组之间的基因差异。他们正在寻找在老年人中不太常见的广泛存在的等位基因,因此可能与长寿和生存有关。在整个数据集中,他们只发现了两个这样的基因变异——一个与男性吸烟过量有关,另一个与阿尔茨海默病风险有关。尽管健康存在许多差异,但研究人群中流通的有害单基因变异相对较少。这意味着进化可能已经淘汰了这些基因。 

穆斯塔法维说:“[有害等位基因的] 缺失有力地表明了选择的存在。”他认为,被该研究确定的两个基因可能会随着时间的推移而被进一步淘汰。它们目前普遍存在的事实可能意味着它们只是最近才变得有害。 

穆斯塔法维研究中展示的进化类型是净化选择:随着时间的推移,从群体中去除有害突变。它不像有利性状的选择那样引人注目,但它要普遍得多。 

另一种常见的、不那么引人注目的选择形式是稳定选择,即极端情况保持稀少,倾向于中间值。他说,出生体重和人类身高是稳定选择作用的标准例子。 

“也许我们并不总是看到稳定选择[和]净化选择,也许它们并不明显……但我们确实知道,许多人类[性状]以某种方式被维持在一个最佳水平,”这表明这两种自然选择形式都在持续进行。 

那么我们正在进化成什么?

霍克斯说:“大多数人想知道,‘我们作为一个物种是否在朝着某个方向改变成其他东西?’也就是说:‘这条路的尽头有目的地吗?’”至少在科学家能够研究的时间尺度上,答案尚不清楚。 

进化是一个过程,而不是结果,它并不总是线性的。“今天的环境正在以各种方式快速变化。我们不确定哪些变化将随着时间的推移而持续,所以我们不知道哪些变化可能会累积起来。在最后一代或两代中,[许多]变化可能会逆转,以与进化相反的方向发展,”霍克斯补充道。 

“我个人认为,我们的基因将继续改变,可能会以更快的速度,”他说,“但我没有良好的基础来预测会如何改变。”

 

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劳伦·勒弗

撰稿人

劳伦·勒弗是一位常驻纽约布鲁克林的科学、技术和环境记者。她撰写了许多主题,包括人工智能、气候和奇异的生物学,因为她好奇心极重。当她不写作时,她大概在徒步旅行。

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