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农业如何影响人类基因

已有 4860 次阅读 2014-1-27 14:08 |个人分类:自然科学|系统分类:海外观察

西班牙科学家对一个西班牙洞穴中发现的8000年前靠狩猎生活(那时候农业开始出现)的老人骨骼化石基因序列的研究发现,农业活动对人类基因产生重要影响。


8500年前,欧洲大陆的人类开始农业活动,此前的居民主要依靠狩猎谋生,根据对8000年前的西班牙人类化石的DNA结构分析结果表明,当时的欧洲原居民无法消化淀粉和牛奶,但原居民已经拥有对抗文明时期疾病的免疫功能,他们的皮肤很黑。这些发现可以帮助科学家理解从狩猎到农业转变过程中那些基因和生物学性状发生了改变。

10000年前,人类农业活动逐渐增多。欧洲农民最早来自中东,他们通过希腊和保加利亚向西部的迁徙。过去科学家研究这些历史只能通过现代欧洲居民的基因序列进行粗略反推。但现在科学家已经掌握了复杂的提取和分析远古骨骼内DNA的技术,能让他们对古代生物和人类的基因进行准确分析。

例如20126月,西班牙巴塞罗那大学遗传学家Carles Lalueza-Fox等报道了2006年在西班牙西北部La Braña-Arintero遗址发现的古代人类骨骼化石中线粒体的完整基因序列。这些基因序列和西欧和东欧地区的其他狩猎居民的线粒体基因序列高度相似。说明当时的居民在遗传和文化方面的高度相似性。

最新在线发表在《自然》的研究,报道了Lalueza-Fox小组对一些人类化石的细胞核DNA进行了结构分析。虽然新的基因组数据不十分完整。但可以分辨某些决定皮肤和眼睛颜色、饮食和免疫系统的基因。而且可以区分狩猎居民和农业居民之间的差异。

比较奇怪的结果是发现La Brana人的黑皮肤和蓝眼睛。这种性状在现代的欧洲十分少见。虽然相对现在欧洲北方人,南部欧洲人皮肤比较黑,但比起非洲居民皮肤颜色要浅许多。这种皮肤意味着吸收更多太阳光,可以合成更多维生素DLalueza-Fox认为,远古的狩猎居民主要依靠肉类获得维生素D,只有农业的自然选择压力才能促进合成更多维生素D和消化植物食物能力的发展。肉类、鱼和蛋是现代居民获得维生素D的主要方式。但是早期农民必须依靠阳光合成更多的维生素D

另外一个是农业如何影响人类的消化功能。一种可以消化乳糖(奶中的糖分)和淀粉基因出现在古老居民的基因组中。这说明狩猎的居民不善于消化这些食物,是后来的农业造成了这一基因的进化。La Braña人也拥有农业居民才具备的一些能力。例如对抗结核、肺炎和疟疾的免疫功能。科学家分析这些疾病是来源于牛、羊等一些动物。其中大约60%的免疫相关基因和现代欧洲居民相同。这说明对抗许多病原的免疫功能很早就已经进化。

 http://news.sciencemag.org/archaeology/2014/01/how-farming-reshaped-our-genomes?rss=1



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