

我吃故我在
作者:袁越(文 / 袁越)
狗是从狼进化而来的,狼的基因究竟发生了哪些改变?为了回答这个问题,瑞典乌普萨拉大学(Uppsala University)的遗传学家克斯汀·林德布拉德-托尔(Kerstin Lindblad-Toh)教授及其同事们测出了12只来自不同地区的狼,以及60只来自14个不同品系的狗的全部基因顺序,并做了比较,将结果发表在今年1月23日出版的《自然》(Nature)杂志上。
研究显示,狗和狼的基因组之间至少有400万个单点差别(单个字母的变化),逐个研究是不现实的。于是,研究人员把注意力集中到了差别较少的基因区域,因为如果某段基因有太多的突变,说明它和动物生存的关系不会很大。最终研究范围被缩小到36个区域,研究人员从中找到了122个基因,正是这些基因发生了变化,才使得狼变成了狗。
进一步研究显示,这36个区域中有19个都和大脑有关,其中更有9个区域直接参与了神经系统的发育过程。这一点很好理解,因为狗和狼最大的区别就是性格不同,而性格与神经系统的发育模式密切相关。
另一个发现也很有趣。狼是吃肉的,因此狼体内只有两个编码淀粉酶的基因。但是研究人员在狗的基因组内找到了4~30个淀粉酶基因拷贝,这使得狗的淀粉酶基因活性是狼的28倍,其结果就是狗消化淀粉的效率是狼的5倍以上。这是为什么呢?
如果我们知道狗大约是在1.1万年前开始从狼进化而来的,答案就不言而喻了。农业也是大约在1万年前开始的,农业对于人类生活的最大影响就是改变了我们的食谱。我们的老祖宗最早是吃肉的,间或吃点野果或者植物块茎,但是农业把我们的祖先变成了淀粉爱好者。早期农民的定居点周围吸引了一群狼,它们以人类扔掉的淀粉类垃圾为食,逐渐进化出了对淀粉的高效消化能力,以及友善的性格,最终变成了狗。
其实人类也是如此。有研究显示,很早就从事农业生产的人群,比如东亚人或者欧洲人,比一直依靠打猎为生的非洲人体内含有更多的淀粉酶,这说明1万年的农业发展足以改变人类及其宠物的基因。
另一个有趣的案例就是人类对于酒精的喜好。人是因为什么喜欢上酒的呢?故事要从果实的起源开始讲起。大约在1.3亿年前,地球上出现了开花植物,它们结出果实吸引动物来吃,从而传播种子。果实富含糖分,不但动物爱吃,细菌也爱吃。大部分细菌都在追求高效的“吃糖”方式,将糖转化成二氧化碳和水,释放出能量为己所用。但有一种酵母菌进化出了一个新功能,那就是在糖分充足和缺氧的条件下将糖转化为酒精。这不是高效的利用方式,有点浪费,但这个过程产生的酒精却可以杀死周围的其他细菌,防止它们跟自己抢糖吃。
同样,开花植物也不笨,在种子还未成熟时,结出的果实不但一点都不甜,而且还含有大量毒素,防止嘴馋的动物偷吃。只有当种子成熟后,果实才会变甜。此时果实需要以某种方式告诉动物们来吃,于是有些果实成熟后改变颜色,宣告自己可以被采摘了,这就是动物的彩色视觉系统之所以被进化出来的一大原因。
成熟的果实同时也吸引了酵母菌,它们大量繁殖,将糖转变成了酒精,散发出浓浓的酒香。于是有科学家提出一个假说,认为哺乳动物之所以喜欢酒精,就是因为它是果实成熟的标志。不过也有不少人不同意这个假说,他们认为散发酒香的果实往往意味着快要腐烂了,并不是动物们的首选。人类喜欢酒精是从我们学会了如何酿酒后才开始的,因为酒精能让我们的大脑放松,感觉愉快。
那么,人类是什么时候学会酿酒的呢?答案似乎只有一个,那就是自农业开始之后。农业使得人类第一次有了大量过剩的淀粉类食物,这些食物很难储存,一不小心就会变质,但是如果被酵母菌感染,其产生的酒精可以防止其他有害细菌繁殖,所以老祖宗们很快就学会了发酵的技巧,以此来储存多余的食物。事实上,很多农业社会都是以酒代水的,因为古代的水源极易被病菌污染,喝酒反而是更卫生的。
既然如此,为什么很多东亚人一喝酒就会脸红呢?从化学角度讲,这是因为这些人体内的乙醛脱氢酶发生了变异,酒精的代谢产物乙醛不能很快转化为乙酸的缘故。从进化的角度来说,这个变异基因的流行说明它在某些方面是有好处的。不少科学家认为,东亚人很早就开始种植大米,而大米极易转化为酒精,所以东亚人很早就开始喝酒,并逐渐认清了过量饮酒的危害,于是当一个显示自己不能喝酒的基因突变出现后,有了某种进化优势,这才得以迅速地扩散开来。
所以说,喝酒脸红从某种角度讲是件好事,这说明你的祖先“聪明地”躲开了酒精的危害。 故我在