进化的代价

为了证明自己的假说，卡佩里尼和同事们运用先进的基因测序技术，分析了人类基因组中和膝盖发育有关的基因序列，发现了进化压力的直接证据。简单来说，直立行走相当于把原先由四肢分担的体重加到了双腿之上，这就对膝盖结构提出了极高的要求，差一点儿都不行。于是人类基因组中负责控制膝盖结构多样性的调控基因被强行关闭了，最终所有人的膝盖都进化出了几乎完全一样的结构，这一变化是在很短的时间内发生的。

之后，随着人类种群的持续扩大，一部分人的调控基因不可避免地出现了一些微小的变异，但由于我们的膝盖结构太过精细，一点点儿误差都会出问题，这就是骨关节炎的由来。

卡佩里尼教授将研究结果写成论文，发表在2020年3月26日出版的《细胞》（Cell）杂志上。论文指出，类似这样的致病基因之所以还存在，原因就在于这些基因只会影响中老年人，此时他们已经生完孩子了，不会影响这些基因的扩散。

类似这样由于进化压力所带来的致病因子还有很多，人类基因组中至少有5000个这样的基因位点存在，其中至少有300个和免疫系统有关。这一点很好理解，因为在现代医学诞生之前，病菌和病毒一直是人类的最大杀手，它们对人类施加的进化压力是非常大的。

荷兰拉德伯德大学（Radboud University）的米海·内提亚（Mihai Netea）教授分析了地球上不同地区居民的基因组，发现生活环境的不同确实能影响免疫系统的特性，从而为不同的族群带来不一样的现代病。

比如，非洲大陆是人类的摇篮，像疟疾和肺结核这样的慢性传染病特别多。对付病原体最好的办法就是炎症反应，所以非洲人基因组里能够增加炎症反应的基因相对较多。已知炎症反应会增加动脉粥样硬化的风险，这就是为什么非洲人患心血管疾病的比例要比其他人高的原因。

再比如，早期人类走出非洲后曾经和尼安德特人和丹尼索瓦人发生过杂交，从他们那里吸收了一些更适应欧亚大陆病原体的免疫基因，所以亚洲人和欧洲人要比非洲人更善于对付一些常见传染病。但与此同时，欧亚大陆的人却比非洲人更容易过敏，患哮喘和枯草热的概率更高。

进化压力也不都是坏事，比如北欧人比世界其他地方的人更不容易感染艾滋病，原因就是曾经肆虐欧洲大陆的黑死病导致今天的北欧人当中有14%带有一种能抗黑死病的基因变异CCR5-Δ32，而这一变异恰好能对付艾滋病毒。

内提亚博士将这些案例写成论文，发表在2019年11月27日出版的《免疫学趋势》（Trends in Immunology）杂志上。这些案例说明，人类进化出来的免疫基因本来都是非常有用的，曾经帮助我们的祖先战胜了各种传染病。可如今情况发生了变化，人们旅行的机会增多了，卫生条件也变好了，于是这些免疫基因就变得有些不合时宜了，这就是过敏和糖尿病等所谓“文明病”的由来。 科普传染病生命八卦基因进化