人類正在青藏高原的眼前進化

人類還沒有完成烹飪。我們正在不斷發展并適應我們周圍的世界，我們身體里寫的適應記錄.

我們知道，有些環境會讓我們感到不適。登山者經常屈服于高原反應– 身體對大氣壓力顯著下降的反應，這意味著每次呼吸吸入的氧氣較少。

然而，在青藏高原的高海拔地區，人們呼吸的空氣中的氧氣含量明顯低于低海拔地區，人類社區蓬勃發展。

在該地區定居的 10,000 多年里，生活在那里的人們的身體發生了變化，使居民能夠充分利用對大多數人來說會導致沒有足夠的氧氣通過血細胞輸送到身體組織，這種情況被稱為缺氧。

“適應高海拔缺氧是令人著迷的，因為壓力很嚴重，在給定的高度每個人都會平等地經歷，而且是可以量化的，”美國凱斯西儲大學的人類學家辛西婭·比爾 （Cynthia Beall） 告訴 ScienceAlert。

“這是一個很好的例子，說明我們的物種如何以及為什么有如此多的生物變異。”

Beall 一直在研究人類對低氧生活條件的反應多年來.在 2024 年 10 月發表的研究中，她和她的團隊揭示了藏族社區的一些特定適應：幫助血液輸送氧氣的特征。

為了解開這一發現，研究人員深入研究了我們所說的進化適應性的標志之一：生殖成功。分娩活嬰兒的婦女是將她們的特質傳給下一代的婦女。

在特定環境中使個人獲得最大成功的特質最有可能在能夠在懷孕和分娩的壓力下生存下來的女性身上找到。

這些女性更有可能生下更多的嬰兒;而那些從母親那里繼承了生存能力特征的嬰兒也更有可能活到成年，并將這些特征傳遞給下一代。

這是自然選擇在起作用，它可能有點奇怪和違反直覺;在瘧疾很常見，例如鐮狀細胞貧血的發病率很高，因為它涉及預防瘧疾的基因.

Beall 和她的團隊對 417 名年齡在 46 至 86 歲之間的女性進行了研究，她們一生都在尼泊爾海拔約 3,500 米（11,480 英尺）以上的地方生活。研究人員記錄了活產人數，每名婦女 0 到 14 人不等，平均 5.2 人，以及健康和身體信息和測量值。

他們測量的物體包括血紅蛋白，紅細胞中負責向組織輸送氧氣的蛋白質。他們還測量了血紅蛋白攜帶了多少氧氣。有趣的是，活產率最高的女性的血紅蛋白水平既不高也不低，但對于測試組來說卻是平均水平。

但血紅蛋白的氧飽和度很高。總之，結果表明，這些適應能夠在不使血液變稠的情況下最大限度地向細胞和組織輸送氧氣——這一結果會給心臟帶來更大的壓力，因為它難以泵送更耐流動的更高粘度液體。

“以前我們知道較低的血紅蛋白是有益的，現在我們知道中間值的好處最大。我們知道血紅蛋白的氧飽和度越高是有益的，現在我們明白飽和度越高越有益。活產嬰兒的數量量化了好處，“比爾說。

“出乎意料地發現，如果女性具有其他氧運輸性狀的有利值，她們可以生育許多活產，但某些氧運輸性狀的值較低。”

生殖成功率最高的女性也有很高的血液流入肺部的速度，她們的心臟左心室比平均水平寬，左心室是負責將含氧血液泵入體內的心臟腔。

總而言之，這些特性提高了氧氣的運輸和輸送速度，使人體能夠充分利用呼吸空氣中的低氧含量。

重要的是要注意，文化因素也會發揮作用。研究人員發現，年輕就開始生育并擁有長期婚姻的女性似乎更容易懷孕，這也增加了活產率。

然而，即使考慮到這一點，身體特征也起了作用。生理機能與無壓力、低海拔環境中的女性最相似的尼泊爾女性往往具有最高的生殖成功率。

“這是一個持續自然選擇的情況，”比爾說.“了解像這樣的種群如何適應，可以讓我們更好地掌握人類進化的過程。”

該研究發表在美國國家科學院院刊.

本文的早期版本發表于 2024 年 10 月。

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