人类还在演化吗?

在未来,我们会变成什么样子?

本文来自微信公众号:十点科学(ID:Science_10),作者:刘天同(清华大学医学院),头图来自:视觉中国

从森林古猿下地开始,大自然给了人类和其他生物充分的时间演化*。北极熊演化出了一身能轻松抵御零下三四十度低温的脂肪跟皮毛;猎豹演化出了借博尔特一双腿都追不上的、时速130公里的四肢;黑白秃鹫演化出了一双有力的翅膀,能在一万米高空飞;深海鱼演化出了抗高压的身体,能在水下一万米游。

相比而言,咱们人类好像是真的越往后头走越不行,曾经还能跟泰山一样在丛林间拽着藤蔓树枝荡一荡吼一吼,现在连做个引体向上都费劲;曾经还能在野外跟食肉动物斗一斗,现在看着蟑螂老鼠有时候都能蹦三个高儿。

老铁们,咱们扪心自问,自己演化得顺利完美吗?

什么推动了人类演化?

1859年,达尔文发表了《物种起源》一书,详细描述了动物跟植物演化的原理,以及如何用严谨的科学而非“上帝”或“超自然力量”来解释我们看到的各种生物。然而,第一次详细描述人类演化的书,是相比于达尔文并不那么知名、却是达尔文坚定支持者的赫胥黎在四年后出版的《人类在自然界的位置》。

这本书中有一个著名的观点,那就是人类跟大猩猩,尤其是非洲古猿,有着非常密切的关系。这一观点后来成为颠覆西方哲学思想的重要元素之一。人们终于开始意识到,人类也是自然的一部分,不是什么神仙,人类所展现出来的一切特点,都跟演化息息相关。

说到演化,我们自然而然地想到“自然选择”、“生存竞争”、“优胜劣汰”、“适者生存”这样的词眼。残酷的是,人类在长达几百万年的演化过程中,同样不能逃脱这些规则的束缚。从猿类到今天的人类,我们主要经历了这样几个变化:从树上下来,直立行走,更大的大脑与身体,文化的产生。

人类演化过程中的一些关键变化。|Principles of Human Evolution

问题是,我们为什么会出现这些演化呢?究竟什么是演化最主要的推手?

有科学家认为,饮食谱的变化是重要因素,也就是吃什么会影响基因表达,改变人类演化方向。是不是有点匪夷所思?其实,各种环境变化包括饮食的变化,虽然不能影响固有的DNA序列,但可以影响基因及相关蛋白的修饰,从而影响基因本身的表达,改变生物的性状。而且这种影响同样可以遗传给下一代,这被称为表观遗传。

文化跟演化之间也有相互影响、相互促进的关系。上世纪八九十年代,曾有人提出很有趣的“基因-文化共同演化”理论。比如,火的使用与烹饪技术通过交流在群体内和群体间传播,传播得足够广泛后,“煮熟的食物”就变成了一种“选择”压力,促使人类的胃肠道缩短,牙齿也发生相应改变,从而预留下更多能量用于大脑的发育与思考行为,反过来又促进了文化的进一步发展,文化对人类的影响进一步增大,形成一个相互作用的闭环。

除此之外,气候生态变化也推动了人类演化的进程。在过去几百万年的时间里,人类的身体发生了显著变化:平均体重从50公斤上升到了70公斤,平均脑容量从几百毫升上升到一千多毫升。7月8日,发表在《自然-通讯》上的一项研究将过去100万年间人类脑容量、体型的变化,和化石数据集及同时期全球古气候重建数据结合起来,结果发现,在众多环境与生态因素中,温度或许是导致人类体型变大的主要因素。

饮食谱、气候生态、文化都会影响人类演化进程。| Nicolle Rager Fuller, National Science Foundation

今天人类还在演化吗?

远古人类在几百万年的时间尺度上不断演化,不过看历史剧、读历史书的的同学可能会纳闷,上下五千年也不算短了,怎么没感觉我们发生啥变化?人类是不是已经停止演化了?

不知道大家有没有仔细思考过“阑尾”这个器官,像一条蚯蚓一样接在我们的胃肠道上,似乎除了“发炎”之外,根本没啥其他用处。类似的例子,还包括总是长歪的智齿,容易摔坏的尾椎骨,能牵动耳朵及四肢上一些没什么功能的小肌肉,等等。

事实上,这些结构的存在可以说都在提示我们:我们处于演化的中途,我们并不完美。只不过因为人类开始意识到演化在切实发生的这一两百年时间,相比于漫长数千万年的人类演化史仅仅是一眨眼,不依靠大量的古生物学证据,我们根本意识不到这个事实。

这些退化的身体结构仅仅是表观上显而易见的证据,更严谨的科学研究表明,我们不仅在演化当中,由于演化而发展出来的文化,反过来还在加速演化的过程。

大约一万年前,农业革命之后,人们不仅开始能自己种点儿吃的,还开始发展起畜牧业,养起了奶牛、骆驼等可以产奶的动物,人们开始尝试喝奶以获得生命活动所需要的能量。但那时候几乎所有人在婴儿期之后都不再分泌乳糖酶,也就失去了消化乳糖的能力、产生乳糖不耐受性,喝牛奶会坏肚子。也许当时有一小部分人,由于基因的特殊性,乳糖酶分泌不会停止,成年之后仍然能喝奶,这让他们更有可能活过饥荒,成为扩张更快、更有统治力的族群。

不光是肠子受到文化的影响,一些显而易见的特点,比如身高,也会受到文化的影响。不知道大家见没见过荷兰男人,荷兰男性的平均身高将近1米85,什么概念,在街上随便捉来5个男人,就能凑一个奥运会首发。然而这一数字在短短150年前还是1米65。为啥?如果你住在荷兰很快就明白是咋回事儿了。荷兰女性最看重男性的身高,所以越高的男人就越容易组建家庭,生育后代,久而久之,就造就了这一番景象。开玩笑来说,这已经不能叫“自然选择”了,这简直叫“人工选择”。

类似的更简单粗暴的一个例子,是大家都有所耳闻的“基因编辑婴儿”事件。有人似乎想跳过“自然选择”这一步,直接“演化”出对某种疾病的抗性。我们不从生命伦理的角度进行批判,也不从基础科学的角度进行技术上的解释,只说从演化生物学上来讲,这件事非常不可思议。

就目前来讲,“自然选择”的命运,我们似乎无法逃脱,但从某种意义上说,我们在逐步改变、掌控自然选择的方向——我们在尝试着掌控自己的命运。

未来人类长啥样?

那大家又要问了,凡事要有始有终,这演化到啥程度能是个头儿呢?一千年,一万年乃至一百万年之后,我们会长成什么奇怪的模样,演化出什么神奇的器官和结构?

你可能想到赛博朋克的假肢,或者电子大脑,但说实话,科幻电影里未来的人类,多少都是基于现代人的外貌加上合理的想象创作出来的,多少还都有个“人样儿”。研究者同样也是艺术家的Nicolay Lamm曾经跟一位计算遗传学家合作,用数据预测了十万年后人类可能会长成的样子,结果让人不得不感叹,现实总比想象得更离奇。

首先,随着脑容量一点点增大,我们的脑袋跟脑门儿会随之越来越大。其次,为了抵御臭氧层越来越难以抵御的紫外线,人类的皮肤会有更多的色素沉着,越来越黑。如果人类将来移民外太空,还会有更大的鼻孔来适应外星环境,更浓密的头发来防止过多的热量从大脑袋上散失。说到这里,有人可能醍醐灌顶——这不就是科幻电影《第三类接触》里外星人的样子吗?

现代人的样子

2万年后,人类的眼睛和额头变得更大。

6万年后,人类眼睛变得更大,皮肤变得更黑。

10万年后,人类脸部结构达到黄金比例。| 来源:Nicolay Lamm

然而冷静下来想想,我们将来长什么样,也许跟演化就没啥关系。从骨子里说,基因编辑技术早已蠢蠢欲动,虎视眈眈地等着伦理限制的放松;从表面上说,整容的接受度也越来越高,外貌跟体型的改变,朝夕之间就能发生。所以,问题也许并不在于我们会长成什么样,而是我们想让自己长成什么样。

结语

一提到演化、人类这样的词眼,思考起来的“格局”似乎就不能太小。在回答“未来的人类是什么样”之前,也许更应该思考的问题是“人类还能存在多久”,或者说,“人类还剩下多少时间继续演化”。

2008年,牛津大学举办的“全球灾难风险会议”对相关领域的学者进行了一次非正规调查,他们认为,人类在2100年之前灭绝的可能性大概是19%。这个数字可能会让很多吃瓜观众暂时放下手中的瓜,仔细思考这究竟是一个多大的概率,会影响到自己哪一代的子孙。

但调查者自己也明确表示,这就是一个观点而已,该干啥干啥,别太那么当回事儿。别说这么宏大的问题很难找到一个精确的模型进行准确计算,就连你什么时候能找着对象这种简单的问题,都没有那么好算(别打我)

按理说到结尾应该升华主题了,比如“保护环境,人人有责”,“爱护我们的地球,给后代留一个清澈的蓝天”,不不不。从地质学的尺度来看,适合我们现有物种生存的时期在地球的寿命总长里,就占那么一丁点儿时间。我们要关注的,是自己微不足道、岌岌可危的生存,是想办法在地球“翻脸不认人”之前,留好自己的退路。

每每感到压力山大的时候,对个人命运感到无所适从的时候,不如思考思考人类的命运,人类演化的未来,你也许就会发现,哦豁,“自其变者而观之,则天地曾不能以一瞬”,悲喜都降级了呢。

作者注释:

Evolution这个词,有人翻译成“演化”,有人翻译成“进化”。简单来说,“演化”突出变化本身,而不突出变化的好坏与变化的方向,而“进化”可以说加入了一种价值判断,比如说“物种甲”演化成“物种乙”,通常会让人觉得乙更高级一点,而说“物种甲”演化成“物种乙”,甲跟乙仅仅就是不同而已,不关心他们到底谁高谁低。这篇文章,我们统一采用“演化”一词。

参考资料

[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.

本文来自微信公众号:十点科学(ID:Science_10),作者:刘天同

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