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第12章 第十章基因的承受度

我们受环境的影响到底有多少,而基因所占的比重又是多少?关于未知症候群的探讨,也无法避免这个争论已久的问题。事实是,我们现在的基因已经历沧桑,而我们的环境却几乎每天都在变化 根据新的科学推测,从低等原始、不会思考的单细胞生物,到今天拥有智慧、情感和文明的人类,生物进化经历了四十亿年的时间。三、四百万年前,我们生活在非洲热带丛林中的祖先,终于下定决心,不再和猿猴们为伍,而是来到地面上,开拓自己的生存空间。又过了两百万年,我们的远亲能人(Homo habilis)才出现在历史舞台上,他们已能制造石器工具。最先开始狩猎的是能人,还是他们的后代生活在一百六十万年之后的直立人(Homo erectus),古人类学家们还在争论。又过了大约一百五十五万年,我们的直系祖先智人(Homo sapiens)才粉墨登场。最后五万年和整个漫长的进化历史相比,简直就像弹指之间。

著名的遗传学家,美国密西根大学的詹姆斯.尼尔(James Neel)利用最现代的科技,比较了今天人类和黑猩猩的基因密码。结果令人吃惊,黑猩猩和当今人类的遗传信息载体的数量,只相差一.六%!难以相信,我们和猿猴多么相近! 我们和石器时代祖先的遗传基因,基本上是一致的,坚信这一点的不仅是尼尔教授一个人。这意味着,我们今天的遗传基因是在数百万年优胜劣败的进化过程中,为适应当时原始的自然环境所形成的生存优势。西元二○○○的今天,我们所携带的基因,和五万年前我们的祖先是一样的。这些基因当时为他们提供了最佳的生存基础。虽然,基因的发展总是力求适应环境,但这种转变往往需要几百万年的时间。以前,当人类祖先年复一年只在丛林里徘徊时,这自然不是什么大问题。但近几百年中,我们生存的环境以惊人的速度发生了巨变。世界上没有任何一种基因的发展,能够跟上这种速度。

我们虽然说,亚当和夏娃生活在天堂里,不过我相信,人类始祖的日子并不比我们今天的好过。生活在现代社会的人类,每天要对付的是汽车长龙、建筑丛林,及商场上种种竞争激烈的陷阱和猛兽,偶尔也会在自助餐混战中,弄得鼻青脸肿。而我们祖先面对的主要敌人,则是微生物和病毒。当然也有真正的毒虫猛兽,不过以人类的聪明,避开它们并不难。 在亚当和夏娃被逐出伊甸园之后很久,大约二百五十万年前,不仅苹果难寻,其他的食物也愈来愈少。气候愈变愈冷,以至看不到植物的果实冰河期降临了,而且气候愈来愈干燥。我们的祖先为了生存,只能地上长什么就吃什么。有的季节里,什么也不生长,或即使只生长一点,也还有别的饥饿动物在虎视眈眈,它们往往行动更为敏捷,牙齿更为尖利。所以要时刻小心,以免成为其他动物的大餐。

于是,我们的祖先不得不经常忍饥挨饿。一直在饥饿中,一直在寻找食物,又要提防自己不被吃掉,这可真的不是什么天堂乐园。而且没人知道,下一次什么时候才能再把肚子填饱。地下食品储藏室那时还没发明,唯一的存货,是臀部积累的一点点脂肪。根据所积累脂肪的多少,挨饿时,有人能坚持较长的时间,有人短一点。在缺乏食物的时候,不仅储备的脂肪被消耗,而且肌肉也被裁减,以提供能量,对于狩猎和采集来说,这是非常不利的。 这时,我们的身体消耗脂肪和肌肉的比例是相同的,这绝非偶然,这是可以提高我们生存的机会。如果我们在脂肪和蛋白质中,只消耗其中一种,就会很快耗尽这种维持生命所需的物质,更早一步接近死亡。肋骨上的肥肉愈多,就能存活得愈长,因为消耗脂肪,可以有效延缓致命的蛋白质损失。

由于脂肪在生存竞争中有如此关键的作用,在数十万年时间里,自然而然形成一个结果:谁能积存大量的储备,在饥饿时期损失的体重和身体成份较少,在当时的环境里,生存力就较强。给未知症候群命名的史丹福大学的杰罗德.李文教授确信:在饥饿时期,维持肌肉强健,是个决定性的因素。他解释道:如果您和我是两个穴居原始人,而您竟然愚蠢地减少自己的肌肉,当有一头鹿从我们身边跑过,或者我们身后有野兽在追赶我们时,您就可能是失败者,而我是胜利者,因为我还有肌肉,您却没有力量捕获猎物,或者逃生。 在漫长的岁月里,我们祖先中那些倾向于积存皮下脂肪的,渐渐取代了那些容易被饥饿拖垮的瘦子。后者不但由于身体孱弱,无法抵御各种自然界的敌人,而且繁殖能力也不强,没办法让自己的基因传宗接代。这就是为什么今天有那么多的人,容易在耶诞节假期时,因为大饱口福而增加几磅的重量,之后却再也减不掉了。我们体内的生物遗传软体里,没有减肥这个程式的。

我所说的上述现象,在专业术语中称为显型节约(thrifty genotype),用一般的话来说叫善于囤积的储存模式(见第九章)。这个特殊的遗传基因特征,在食物匮乏的年代是一种生存优势,而今天,我们生活的自然环境已面目全非,人类三十四小时可以随时饱餐一顿,这反而就成了坏事。 毫无疑问,这个理论基本上是正确的,但在细节上,却有许多疑问。例如在用它来解释,为什么某些民族在当今西方生活方式下,有严重的肥胖问题,而且糖尿病发病率特别高。最著名的例子是生活在美国亚利桑纳州的皮马(Pima)印第安人。凡是到过这个地区的人,都很熟悉这种画面随处可见肥硕的印第安人一手拿着可口可乐(多半掺了烈酒),一手托着热狗之类的小吃。每两个三十岁以上的皮马人中,就有一个是第二型糖尿病患者。而二十五年前,这个部落里的胖子还极其稀有,罹患糖尿病的更是少见。

几百年来,皮马印第安人一直生活在吉拉河(Gila)岸边,以打猎和种植一些农作物为生。白人在十九世纪末,一步步将他们赶出自己的家园,命运的转折从此开始。今天生活在凤凰城(Phoenix)附近的皮马人,主要从事坐着的工作。 基因型节约理论的代表确信,皮马印第安人和其他胰岛素阻抗性发生率极高的民族,如波利尼西亚群岛的瑙鲁人及澳州原住民,是由于特殊的遗传基因在最近一段时期才受到冲击所致。一项以平均年龄三十四岁,身体质量指数二十七的不同种族澳州人为对象的调查显示,六○%的原住民有胰岛素阻抗性,而白人移民中只有2○%。 目前,我们已经找到了一种相对的基因变种,证明胰岛素阻抗性是可以遗传的。为什么这种致命的基因变种传播得如此之广,而且代代相传呢?这说明胰岛素阻抗性曾经是一种生存优势。它的意义何在呢?在回答这个问题之前,让我们来回顾一下胰岛素在体内是如何作用的。

让我们想像一下,如果我们已经几天没吃东西,会发生什么事呢?首先,我们体内储存的糖份渐渐耗尽,但神经系统仍然需要糖,为了让维持生存特别重要的器官大脑,继续得到养分,身体必须另寻它法。于是肌肉被分解,以取得蛋白质,再透过一个特殊的代谢过程所谓的糖俱新生作用(Gluconeogenesis),重新制成葡萄糖。在一个周围布满敌人的环境里,萎缩的肌肉可不是什么好事。 这时胰岛素阻抗性就起作用了,它使细胞把葡萄糖拒之门外,阻止糖份离开血液,并抑制肌肉中的糖转化成能量。同时胰岛素阻抗性促使细胞以燃烧脂肪来获取能量,肌肉被迫用脂肪来工作,宝贵的糖份就被节省下来供应大脑。脑细胞是唯一不需要胰岛素就能吸收糖份的细胞,不会发生胰岛素阻抗性,这绝非偶然。

为了让我们生生不息,造物主自有祂的办法。另外,专家们已经证实,在食物极端缺乏的情况下,有胰岛素阻抗性的动物,比它们那些健康的同类存活得长久。同样,受伤者、血液中毒后的病人和孕妇产生胰岛素阻抗性,也有好处的。这样可以引导糖份不到肌肉,而直接到神经系统或胎盘。身体中这些聪明的伎俩,无疑地在进化过程中不断完备,并以最佳的方式遗传给后代。我们的祖先肯定想不到,他们的后代有一天会面临完全不同的生存环境。 近几个世纪以来,人类建立了一种和自身基因相悖的生活方式。我们按照享乐至上的梦想,建起了一个物质的生活乐园。没有运动,但时时有充足的食物不过都是些不该吃的东西。这种现象可以概括成一个口号尽量试试我们基因的承受度。于是,许多远古时代的生存优势一下子变成了劣势。从前的胖子生命力较强,今天的胖子却死于同一种生理机制。杰罗德.李文等专家认为基因型节约,正是人类长期以来寻找,导致人类产生胰岛素阻抗性,继而发展成糖尿病的遗传因素。

不得不承认,这个理论有个很大的缺陷,就是他不符合欧洲人的情况。这个大陆的居民在过去的数千年中,不是没有经历过饥饿,也无法想像胰岛素阻抗性没有给他们带来过好处。为什么基因型节约在我们这里不普呢?为什么和世界上其他地区的人相比,欧洲人的胰岛素阻抗性相对较少呢? 实际上,是有个可靠的解释,我们将在下一章详细讨论。在此之前,我要介绍一个崭新的,正在热烈辩论中的主题,它从一个新的角度揭开了胰岛素阻抗性和糖尿病形成的可能性由发炎引发的胰岛素阻抗性和糖尿病。 西班牙吉罗娜(Girona)大学糖尿病和营养系的费南德斯︱里亚耳(Fernandez-Real)教授及其他这一理论的支持者认为,除了骨骼和肌肉损伤外,细菌、病毒和其他寄生物引起的感染,是我们祖先最严重的威胁。事实上,直到上个世纪初,世界上大多数的人仍是死于感染引起的疾病。在石器时代,要想生存,就必须在这方面具有很强的抵抗力。

每次感染或受伤,都会活化我们的免疫系统。为了对抗入侵,免疫系统透过突然改变代谢状况和升高体温,使不速之客的生存条件恶化,或直接杀伤它们。在这个过程中,免疫系统还产生抗体,甚至特殊的抗体细胞。抗体细胞用过分活跃的氧,攻击并消灭入侵的敌人。如果没有全面的营养摄入,抵抗力就会出问题。营养不足或不全的人,难以抵抗感染性疾病,甚至连伤口都不能顺利愈合。 在茹毛饮血的年代,我们的祖先常常会挨饿。在大家都吃不饱的时候,那些虽然空着肚子,但还能保持抵抗力的同类,比较容易存活。在优胜劣败的进化过程中,形成了一类抵抗力特别强的人,因为在当时的情况下这无疑是一种生存优势。 长久以来,人们就注意到,有胰岛素阻抗性的人,除了血糖高、血脂肪高及高密度脂蛋白胆固醇较低外,同时还有易于凝血,且凝血不易溶解的倾向。另外,他们血液中,某些典型的抗体细胞浓度长期偏高,这种现象会出现在急性感染之后。这些细胞包括白细胞杀菌素︱一(interleukin-1)、白细胞杀菌素︱六、肿瘤坏死因素α(TNF,Tumor-uecrosisfactor)、C反应蛋白(CRP,C-reaiveprotein)等等,且都和代谢系统有着错综复杂的关系。 以肿瘤坏死因素α为例,目前人们已经知道,如果它在体内达到一定的密度,会促进类固醇激素(皮质类固醇,cortisol)的分泌,同时阻碍脂肪代谢所需的养份,削弱肌肉细胞膜收到的胰岛素信号,抑制糖份进入细胞。这些最终会导致胰岛素阻抗性和高胰岛素血症的形成。 易于凝血的倾向、高血脂肪、高血压和过高的类固醇激素,这些都是导致血管内壁沉积、动脉硬化,进而引起心肌梗塞和脑血管梗塞等的危险因素。我们可以想像,在石器时代,为了更有效和感染搏斗,借助抗体形成了倾向胰岛素阻抗性的基因。我们的祖先面对始终紧缺的碳水化合物,是从加强免疫系统来考虑,这从任何角度来说,都不啻是一种优势。那时候人类的平均寿命估计只有三十五岁,因此我们的祖先还没法体会到这一生物学战略缺陷。 今天人类的平均寿命正在接近八十岁,有了可以挽救生命的抗生素,我们老年时,主要面对的是器官老化的疾病。现在抵抗发炎的遗传基因,在我们这个物质乐园里,不免有点大煞风景了。
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