⾼温可能改变⼈类基因
据世界银行估计,到2050年,气候变化将导致1.4亿人迁移,目前生活在非洲撒哈拉以南地区、南亚、拉丁美洲的人迁移的可能性尤其高。大规模迁移的后果之一,是生物学界所谓的“基因流动”,即由种群之间基因混合引发的进化。极端高温,无疑是近年夏天全球各地的一大关键词。
7月以来,我们不断地刷新高温值,并且也是连续性地创下了气温的新高。特别是“地球最热的一天”,都是连续被刷新了,最高气温已经出现了:17.23摄氏度——这是属于地球的平均温度,这比此前的历史纪录17.18摄氏度高了不少。40度以上天气成为常态,气候变化正对人类的生活产生肉眼可见的影响。放眼未来,全球变暖的长期趋势又将如何左右人类种群本身?
这些年来,夏季的热非常普遍,对人类的威胁的确是很大, 然而, 在高温之下的“热射病”病例也出现了更多的趋势,这可能其实就是对我们身体的一种直接性改变。高温可能直接或间接改变人类基因。

这一项研究是来自2022年美国莱斯大学生态学教授斯科特·所罗门发表的研究成果,生物学家们是率先通过对生物的观察,并且发现了气候变化导致松鼠和鲑鱼的发育速度加快,繁殖期随之前移等问题,而过后,也发现了气候变化对人类的影响,气候变化将以微小但显著的方式改变人体的内部运行机制,并可能导致人体外形发生明显变化。
先看对人体的体内影响。气候变暖,意味着疟疾、西尼罗热等长期流行于热带地区的疾病将扩散到温带地区。其结果是,美国和其他发达国家的居民将接触到这些疾病,他们的免疫系统将被迫进化出新的防御机制,但这或许将引起其他非传染性疾病。
比如说,“镰刀形细胞贫血” 和“ 地中海贫血”这两种血液病之所以出现并一直存在,是因为它们有一个对人类有益的副作用:携带特定基因的人能够抵抗疟疾的严重发作。如果疟疾蔓延到北美、东亚、欧洲的人口稠密地区,那么这两种疾病或其他新疾病可能很快随之出现。

改变饮食也会引发人体微生物组(寄居在肠道中的细菌和其他微生物,有助于保持健康)的变化。素食者体内的菌群往往与肉食者不同。如果长期干旱导致饲养成本过高,人们吃不到牲畜肉,这种微生物组的变化可能会被进一步放大。
一旦人体内部发生变化,外部特征也会随之改变。以身材为例,耶鲁大学进化生物学家史迪恩斯表示,由于矮重的女性往往生育更多孩子,而这些孩子会遗传矮重的基因,故可推测2049年女性的平均身高将更矮,平均体重将更重。但Stone预测,因为生活在高温环境中的物种会进化出更能散热的体型,所以在气候变化的影响下,人们会进化得更高、更瘦。她说:“很有可能我们将找到一个最优点,既能应对高温,又能携带足够的脂肪以繁衍生息。”

此外,有证据表明,随着地球温度不断升高,不同人口群体之间的特征差异可能会渐渐消除。气候变化之所以能减少种族差异,主要因为它将引发大规模移民潮。此类迁移将削弱地理障碍对分隔人类族群的作用。世界银行曾预测,到2050年,气候变化将导致1.4亿人迁移, 目前生活在非洲撒哈拉以南地区、南亚、拉丁美洲的人迁移的可能性尤其高。
大规模迁移的后果之一,是生物学界所谓的“基因流动”,即由种群之间基因混合引发的进化。当来自不同种群的人交配繁衍,他们的基因会在孩子体内杂合。这可能导致孩子身上出现父母任何一方,甚至整个族群都不曾出现的一些特征组合,比如佛得角岛民的黑皮肤和蓝眼睛,这是葡萄牙人和西非人结合的结果。
基因流动最明显的后果之一,也许就是全球人口的肤色更加接近。肤色差异是不同种群自然选择的结果。数千年来, 人类在全球迁移的过程中,进化出了不同程度的皮肤色素沉着,而自然选择起到了平衡真黑素过多(可能间接导致骨骼畸形)与真黑素过少(可能导致癌症和天生缺陷)的作用。其结果是,人的肤色与不同地区的阳光强度紧密契合——赤道附近肤色较深,两极附近肤色较浅。在当今世界,自然选择对皮肤色素沉着变化的影响不如基因流动。

甚至还有一些研究表明,人类的性别与温度存在一些联系。英国研究人员在1975~1977年间曾统计新生儿的男女比例,发现在高温干旱的时间段,男婴的比例比女婴要高;潮湿多雨的时候,母亲生出的女婴更多。无独有偶, 德国的研究人员在比较1946~1995年间婴儿的出生记录和当地的温度变化后, 得出了相似的结论:当地的4月~6月是男婴出生最多的月份,10月则是男婴出生最少的月份,女婴与之相反。也就是说,高温时,人类更容易产生男性胚胎,低温环境则容易创造女宝宝。
对此, 研究人员提出了一些猜想,他们认为,温度的高低直接影响含有不同性染色体的精子的活动能力。温度高有利于含有Y染色体的精子的活动,因此,含有Y染色体的精子能先进入子宫与卵子相结合,使胎儿性别为男。反之,含有X染色体的精子活动能力强,先与卵子结合,胎儿性别为女。

从生理学的角度分析,温度的变化如何影响人类胎儿的性别呢?科学家将视线聚焦到一类活性与温度密切相关的蛋白酶— —CDC样激酶身上,这是一类调控细胞分裂周期的蛋白酶,其功能紊乱时,细胞的发育就会出错。CDC样激酶在人体的全部细胞中都存在,它对身体的温度变化非常敏感,极小的温度变化就能引起蛋白结构的改变,从而影响其功能。


有科学家认为,在各类生物中,CDC样激酶都很可能与温度调控性别的过程有关。因为CDC样激酶在细胞中广泛存在且对温度变化很敏感,那么温度发生变化的话,它的结构自然会发生改变, 细胞相应的生理功能,包括调控细胞周期、维持昼夜节律和组织特异性功能等都会受到影响。生殖细胞的CDC样激酶在温度影响下发生改变时,其结果就可能是某种性别出现的概率更高。因此,如果将人类的CDC样激酶的感温范围变得像爬行动物那样大,我们就能通过改变温度决定性别。
如果人们能轻易地决定胎儿性别,出现性别失衡的情况几乎可以预见。而一旦性别失衡, 由此引发的许多社会问题也很难避免,这对人类社会必将是一次严重的冲击。全球变暖已经是不可逆的趋势,人类还是要敬畏自然,不要轻易改变自然规律,才能生存得更久。