從猿類到現代人類,我們的演化走向終點了嗎?如今人類是不是還在演化?在未來,我們會變成什麼樣子?
The March Of Progress, Rudolph Zallinger, 1965
作者|劉天同 清華大學醫學院
編輯|陳天真
從森林古猿下地開始,大自然給了人類和其他生物充分的時間演化。北極熊演化出了一身能輕鬆抵禦零下三四十度低溫的脂肪跟皮毛;獵豹演化出了借博爾特一雙腿都追不上的、時速130公里的四肢;黑白禿鷲演化出了一雙有力的翅膀,能在一萬米高空飛;深海魚演化出了抗高壓的身體,能在水下一萬米遊。
相比而言,咱們人類好像是真的越往後頭走越不行,曾經還能跟泰山一樣在叢林間拽著藤蔓樹枝蕩一蕩吼一吼,現在連做個引體向上都費勁;曾經還能在野外跟食肉動物鬥一鬥,現在看著蟑螂老鼠有時候都能蹦三個高兒。
老鐵們,咱們捫心自問,自己演化得順利完美嗎?
和所有生物一樣,人類並未脫離演化的作用。|biologyonline
什麼推動了人類演化?
1859年,達爾文發表了《物種起源》一書,詳細描述了動物跟植物演化的原理,以及如何用嚴謹的科學而非“上帝”或“超自然力量”來解釋我們看到的各種生物。然而,第一次詳細描述人類演化的書,是相比於達爾文並不那麼知名、卻是達爾文堅定支持者的赫胥黎在四年後出版的《人類在自然界的位置》。
這本書中有一個著名的觀點,那就是人類跟大猩猩,尤其是非洲古猿,有著非常密切的關係。這一觀點後來成為顛覆西方哲學思想的重要元素之一。人們終於開始意識到,人類也是自然的一部分,不是什麼神仙,人類所展現出來的一切特點,都跟演化息息相關。
說到演化,我們自然而然地想到“自然選擇”、“生存競爭”、“優勝劣汰”、“適者生存”這樣的詞眼。殘酷的是,人類在長達幾百萬年的演化過程中,同樣不能逃脫這些規則的束縛。從猿類到今天的人類,我們主要經歷了這樣幾個變化:從樹上下來,直立行走,更大的大腦與身體,文化的產生。
人類演化過程中的一些關鍵變化。|Principles of Human Evolution
問題是,我們為什麼會出現這些演化呢?究竟什麼是演化最主要的推手?
有科學家認為,飲食譜的變化是重要因素,也就是吃什麼會影響基因表達,改變人類演化方向。是不是有點匪夷所思?其實,各種環境變化包括飲食的變化,雖然不能影響固有的DNA序列,但可以影響基因及相關蛋白的修飾,從而影響基因本身的表達,改變生物的性狀。而且這種影響同樣可以遺傳給下一代,這被稱為表觀遺傳。
文化跟演化之間也有相互影響、相互促進的關係。上世紀八九十年代,曾有人提出很有趣的“基因-文化共同演化”理論。比如,火的使用與烹飪技術透過交流在群體內和群體間傳播,傳播得足夠廣泛後,“煮熟的食物”就變成了一種“選擇”壓力,促使人類的胃腸道縮短,牙齒也發生相應改變,從而預留下更多能量用於大腦的發育與思考行為,反過來又促進了文化的進一步發展,文化對人類的影響進一步增大,形成一個相互作用的閉環。
除此之外,氣候生態變化也推動了人類演化的程序。在過去幾百萬年的時間裡,人類的身體發生了顯著變化:平均體重從50公斤上升到了70公斤,平均腦容量從幾百毫升上升到一千多毫升。7月8日,發表在《自然-通訊》上的一項研究將過去100萬年間人類腦容量、體型的變化,和化石資料集及同時期全球古氣候重建資料結合起來,結果發現,在眾多環境與生態因素中,溫度或許是導致人類體型變大的主要因素。
飲食譜、氣候生態、文化都會影響人類演化程序。| Nicolle Rager Fuller, National Science Foundation
今天人類還在演化嗎?
遠古人類在幾百萬年的時間尺度上不斷演化,不過看歷史劇、讀歷史書的的同學可能會納悶,上下五千年也不算短了,怎麼沒感覺我們發生啥變化?人類是不是已經停止演化了?
不知道大家有沒有仔細思考過“闌尾”這個器官,像一條蚯蚓一樣接在我們的胃腸道上,似乎除了“發炎”之外,根本沒啥其他用處。類似的例子,還包括總是長歪的智齒,容易摔壞的尾椎骨,能牽動耳朵及四肢上一些沒什麼功能的小肌肉,等等等等。
事實上,這些結構的存在可以說都在提示我們:我們處於演化的中途,我們並不完美。只不過因為人類開始意識到演化在切實發生的這一兩百年時間,相比於漫長數千萬年的人類演化史僅僅是一眨眼,不依靠大量的古生物學證據,我們根本意識不到這個事實。
這些退化的身體結構僅僅是表觀上顯而易見的證據,更嚴謹的科學研究表明,我們不僅在演化當中,由於演化而發展出來的文化,反過來還在加速演化的過程。
大約一萬年前,農業革命之後,人們不僅開始能自己種點兒吃的,還開始發展起畜牧業,養起了奶牛、駱駝等可以產奶的動物,人們開始嘗試喝奶以獲得生命活動所需要的能量。但那時候幾乎所有人在嬰兒期之後都不再分泌乳糖酶,也就失去了消化乳糖的能力、產生乳糖不耐受性,喝牛奶會壞肚子。也許當時有一小部分人,由於基因的特殊性,乳糖酶分泌不會停止,成年之後仍然能喝奶,這讓他們更有可能活過饑荒,成為擴張更快、更有統治力的族群。
不光是腸子受到文化的影響,一些顯而易見的特點,比如身高,也會受到文化的影響。不知道大家見沒見過荷蘭男人,荷蘭男性的平均身高將近1米85,什麼概念,在街上隨便捉來5個男人,就能湊一個奧運會首發。然而這一數字在短短150年前還是1米65。為啥?如果你住在荷蘭很快就明白是咋回事兒了。荷蘭女性最看重男性的身高,所以越高的男人就越容易組建家庭,生育後代,久而久之,就造就了這一番景象。開玩笑來說,這已經不能叫“自然選擇”了,這簡直叫“人工選擇”。
類似的更簡單粗暴的一個例子,是大家都有所耳聞的“基因編輯嬰兒”事件。有人似乎想跳過“自然選擇”這一步,直接“演化”出對某種疾病的抗性。我們不從生命倫理的角度進行批判,也不從基礎科學的角度進行技術上的解釋,只說從演化生物學上來講,這件事非常不可思議。
就目前來講,“自然選擇”的命運,我們似乎無法逃脫,但從某種意義上說,我們在逐步改變、掌控自然選擇的方向——我們在嘗試著掌控自己的命運。
人類創造出的文化、科學技術在反過來影響演化的方向。| Andy Baker / Getty
未來人類長啥樣?
那大家又要問了,凡事要有始有終,這演化到啥程度能是個頭兒呢?一千年,一萬年乃至一百萬年之後,我們會長成什麼奇怪的模樣,演化出什麼神奇的器官和結構?
你可能想到賽博朋克的假肢,或者電子大腦,但說實話,科幻電影裡未來的人類,多少都是基於現代人的外貌加上合理的想象創作出來的,多少還都有個“人樣兒”。研究者同樣也是藝術家的Nicolay Lamm曾經跟一位計算遺傳學家合作,用資料預測了十萬年後人類可能會長成的樣子,結果讓人不得不感嘆,現實總比想象得更離奇。
首先,隨著腦容量一點點增大,我們的腦袋跟腦門兒會隨之越來越大。其次,為了抵禦臭氧層越來越難以抵禦的紫外線,人類的面板會有更多的色素沉著,越來越黑。如果人類將來移民外太空,還會有更大的鼻孔來適應外星環境,更濃密的頭髮來防止過多的熱量從大腦袋上散失。說到這裡,有人可能醍醐灌頂——這不就是科幻電影《第三類接觸》裡外星人的樣子嗎?
現代人的樣子
2萬年後,人類的眼睛和額頭變得更大。
6萬年後,人類眼睛變得更大,面板變得更黑。
10萬年後,人類臉部結構達到黃金比例。| 來源:Nicolay Lamm
然而冷靜下來想想,我們將來長什麼樣,也許跟演化就沒啥關係。從骨子裡說,基因編輯技術早已蠢蠢欲動,虎視眈眈地等著倫理限制的放鬆;從表面上說,整容的接受度也越來越高,外貌跟體型的改變,朝夕之間就能發生。所以,問題也許並不在於我們會長成什麼樣,而是我們想讓自己長成什麼樣。
結語
一提到演化、人類這樣的詞眼,思考起來的“格局”似乎就不能太小。在回答“未來的人類是什麼樣”之前,也許更應該思考的問題是“人類還能存在多久”,或者說,“人類還剩下多少時間繼續演化”。
2008年,牛津大學舉辦的“全球災難風險會議”對相關領域的學者進行了一次非正規調查,他們認為,人類在2100年之前滅絕的可能性大概是19%。這個數字可能會讓很多吃瓜觀眾暫時放下手中的瓜,仔細思考這究竟是一個多大的機率,會影響到自己哪一代的子孫。
來源:Nike Leftley
但調查者自己也明確表示,這就是一個觀點而已,該幹啥幹啥,別太那麼當回事兒。別說這麼宏大的問題很難找到一個精確的模型進行準確計算,就連你什麼時候能找著物件這種簡單的問題,都沒有那麼好算(別打我)。
按理說到結尾應該昇華主題了,比如“保護環境,人人有責”,“愛護我們的地球,給後代留一個清澈的藍天”,不不不。從地質學的尺度來看,適合我們現有物種生存的時期在地球的壽命總長裡,就佔那麼一丁點兒時間。我們要關注的,是自己微不足道、岌岌可危的生存,是想辦法在地球“翻臉不認人”之前,留好自己的退路。
每每感到壓力山大的時候,對個人命運感到無所適從的時候,不如思考思考人類的命運,人類演化的未來,你也許就會發現,哦豁,“自其變者而觀之,則天地曾不能以一瞬”,悲喜都降級了呢。
作者註釋:
Evolution這個詞,有人翻譯成“演化”,有人翻譯成“進化”。簡單來說,“演化”突出變化本身,而不突出變化的好壞與變化的方向,而“進化”可以說加入了一種價值判斷,比如說“物種甲”演化成“物種乙”,通常會讓人覺得乙更高階一點,而說“物種甲”演化成“物種乙”,甲跟乙僅僅就是不同而已,不關心他們到底誰高誰低。這篇文章,我們統一採用“演化”一詞。
參考資料
[1]https://www.theguardian.com/science/2013/sep/18/human-faces-in-the-future
[2]https://www.forbes.com/sites/parmyolson/2013/06/07/how-the-human-face-might-look-in-100000-years/?sh=33f039fc5a96
[3]Will, M., Krapp, M., Stock, J.T. et al. Different environmental variables predict body and brain size evolution in Homo. Nat Commun 12, 4116 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-24290-7
[4]https://en.wikipedia.org/wiki/Human_extinction
[5]https://www.nickbostrom.com/fut/evolution.html
[6]https://www.medicalnewstoday.com/articles/321942#Why-are-the-Dutch-so-tall?
[7]The Principles of Human Evolutoin, 2nd edition.
來源:十點科學
編輯:hxg、yrLewis