單基因突變令人類擅于長跑

  • 2018-09-13 17:12
  • 來源: 新華社

  新華社華盛頓9月12日電(記者周舟)美國研究人員最新發現,200萬到300萬年前,單個基因突變使我們祖先的身體機能與運動能力發生了改變,成為動物界中最好的長跑“健將”之一,並引發一係列變化導致現代人類的誕生。

  研究認為,當一種名為CMAH的基因發生變異時,人類祖先從樹棲轉變為主要生活在非洲幹旱草原上。當時他們已開始直立行走,骨骼發生顯著變化,獲得富有彈性的長腿、大腳以及強有力的臀肌。他們還擁有了更多汗腺,可以比其他大型哺乳動物更有效地散熱。

  研究顯示,這些變化讓人類祖先更適合長距離奔跑,在其他食肉動物休息的炎熱天氣中追捕獵物,從而開始食用紅肉。

  研究人員敲除實驗小鼠體內的CMAH基因,結果顯示小鼠的奔跑能力、抗疲勞能力和後肢肌肉均得到增強,它們擁有了更多毛細血管,從而增加了血液和氧氣供應。

  論文共同作者、美國加利福尼亞大學聖迭戈分校醫學院的阿吉特·瓦爾基説,該基因的缺失提高了骨骼肌利用氧氣的能力,為早期人類從居住的樹上下來成為地面狩獵採集者提供了可能。

  研究進一步發現,CMAH基因可能是應對古老病原體帶來的進化壓力時發生突變的,這讓能人、直立人、智人和現代人改變了利用唾液酸的方式,不僅提高了長跑能力,而且增強了早期原始人類的先天免疫力。

  研究人員同時指出,唾液酸也可能是癌症風險的生物標志物。某些唾液酸與導致2型糖尿病有關,並增加因食用紅肉導致的癌症風險。“這是一把雙刃劍,”瓦爾基説,“單一基因丟失,導致一個小分子發生變化,卻深刻地改變了人類生理特徵。”

  相關論文刊登于新一期英國《皇家學會學報B》上。

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責任編輯:李倩

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