|
黑死病在1348年侵袭欧洲大陆，使得大量人口丧生。学者推测，这场灾难是一次对人类的大规模自然选择。 10月19日，科学家于《自然》杂志发文称，许多欧洲人携带了对抗鼠疫的基因突变，而他们的祖先正是借助这些突变的保护，免受黑死病之难。但这种保护是有代价的：遗传了抗鼠疫突变的人患克罗恩病等免疫疾病的风险更高。 新论文的通信作者之一、加拿大麦克马斯特大学遗传学家亨德里克·波纳尔（Hendrik Poinar）表示：“不幸的是，这份保护也有副作用。”
鼠疫的病原体是鼠疫耶尔森菌，一种可通过跳蚤在动物间传播的细菌。尽管鼠疫感染人类的历史长达数千年，但它在中世纪对欧洲的杀伤程度，令很多科学家揣测：黑死病是不是改变了欧洲人口的基因构成？ 这种揣测有其扎实的进化学依据：当大量生物个体死亡时，幸存者将得以留传那些保护它们免于死亡的突变。 例如，工业革命期间，斑点蛾的斑点从浅色演变为深色。导致此种转变的因素是煤烟。煤烟令树木变黑，树木又是飞蛾的休憩之地，故斑点蛾需要和树木一起变黑，才能够更好躲避鸟类，并留传“深色”基因。
意大利艺术家拉斐尔和雕刻家马尔坎托尼奥·雷蒙迪于1512或1513年创作了《瘟疫》（Il Morbetto） 1990年代，一些科学家尝试通过分析现代欧洲居民（活人）的DNA来寻找黑死病的遗传印记。研究显示，一个名为CCR5的基因突变存在于10%的欧洲人身上，而在其他族群间很罕见。 到1998年，学者指出，CCR5基因可能守护了黑死病期间的一部分幸存者。 但后来的研究又表明，无法排除CCR5突变“因抵御另一历史时期的另一种传染病而留传”的可能性。 伦敦35突变 美国芝加哥大学的人口遗传学家、波纳尔的合著者路易斯·巴雷罗（Luis Barreiro）表示：“这是很多人都在讨论，却又难以证明的问题。” 巴雷罗和波纳尔等人没有选择研究活人，而将目光投向了中世纪欧洲居民的DNA。 他们从埋葬于伦敦墓地的古人遗骸间寻找遗传物质并加以分析。在318具被成功提取DNA片段的遗骸中，有42具来自黑死病人。 通过比较黑死病灾难前后的欧洲人DNA，研究团队发现了显著差异：数百个免疫相关的基因突变在鼠疫暴发后更加普遍。 但这种变化本身并不能证明“突变带来了进化优势”。 生物学家早就知道，某种基因频率增加，未必就是由自然选择导致的，也可能是一种随机波动，刚好携带该基因的个体孕育了更多后代——这就是所谓“遗传漂变”（genetic drift）。一般情况下，某种群的个体数量越少，越容易发生遗传漂变。 要想确定某个突变的普及是由于遗传漂变还是自然选择，往往并不容易。一种区分方法是看速度：在极端条件下，自然选择推动突变传播的速度远快于遗传漂变。 巴雷罗和同事分析发现，伦敦墓中人的一部分中性突变在黑死病以后变得更普遍，而免疫基因中的35种突变比中性突变传播得快得多，快到只能用自然选择来解释其“成功”。
研究人员从瘟疫坑内的遗骸处提取DNA ERAP2双倍抗疫 除了伦敦探墓，巴雷罗和波纳尔等人还去到丹麦开展考察。 他们从198名生活于公元850年至1800年间的丹麦人遗骸中提取DNA，并分析发现，黑死病过后，免疫基因突变在丹麦迅速传播，其中4种突变在伦敦人群中亦有传播，而且其速度之快，令研究团队确信，它们必定在抵御瘟疫的过程中提供了坚实的保护。 例如，研究团队发现，若某人携带2个保护性ERAP2等位基因，他在黑死病中存活下来的可能性增加40%~50%。用巴雷罗博士的话说，这是人类有史以来发现的最大进化优势。 根据论文观点，拥有2份ERAP2基因拷贝的人，其免疫系统能产生更多功能性蛋白质，识别感染的能力强于普通人——只有1份ERAP2基因的大多数人类。 为更清楚地揭示原因，巴雷罗等人将鼠疫耶尔森菌与双份ERAP2者的免疫细胞混合到一起，然后观察到了他们预期的情况：双倍加强版细胞的灭菌能力远强于普通版本细胞。
加拿大麦克马斯特大学的研究人员从几个世纪前的骨头碎片中提取DNA，以寻找能够预防黑死病的基因 不过话分两头，双ERAP2基因也增加了人体患克罗恩病的风险。克罗恩病是一种肠道炎症性疾病，源于免疫系统攻击肠道内的友好细菌，从而引起破坏性炎症。巴雷罗表示，ERAP2 可能过于尽职尽责，以至于不分敌我。 巴雷罗和同事们正继续研究黑死病期间的生存优势基因——不只为了解那段重要的历史篇章，更为理解基因本身。这些遗传信息经历了如此强大的自然选择，其意义也许不只在于对抗鼠疫，还有其他多种疾病。
|
|
|
