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Aug. 20 2014

強力證據指出侏儒的矮小身材來自遺傳

  • 強力證據指出侏儒的矮小身材來自遺傳

    強力證據指出侏儒的矮小身材來自遺傳

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非洲侏儒和鄰近部族身上關係生長的基因組,並不相同。

像這些生活在烏干達布恩迪森林的巴特瓦人,一般成年人的身高比鄰近部族矮了幾公分。
攝影:ANDREW AITCHISON, IN PICTURES/CORBIS

撰文:Carrie Arnold

編譯:洪莉琄

這不是蓋的,演化生物學者已對人類矮小身材的基因組有了更進一步的認識。根據8月18日發表在美國《國家科學院院刊》Proceedings of the National Academy of Sciences)的一篇報告,這種被稱為「侏儒」的表現型,是在人類進化史中經過了數次發展而呈現的特徵。

在非洲中部的雨林裡,有幾個以狩獵和採集維生的部族明顯比鄰近的農耕部族來得矮小。像是東部的巴特瓦人(Batwa)和西部的巴卡人(Baka),就經常被稱作「侏儒」(pygmy)。

但造成他們「倒縮」的確切原因還不清楚。不過,藉由分析巴特瓦人和巴卡人的基因組,再和鄰近身高正常部族的基因組對照,研究人員發現,這兩方人身上負責生長激素受器(growth hormone receptor)和骨骼形成的基因組出現了差異性。

「關於侏儒的表現型是由基因控制的推論,我們發現了到目前為止最有力的一個證據,」蒙特婁大學(University of Montreal)的路易斯‧巴瑞羅Luis Barreiro)說,他是這份報告的資深發表人。

雖然身高是人類身上變化相當大的一項特徵,但在亞洲與非洲地區,學界卻已注意到幾個生活在雨林裡的族群體型異常矮小。巴特瓦人的男性平均身高為152.9公分,女性為145.7公分,和居住在附近的巴奇加(Bakiga)男性(165.4公分)及女性(155.1公分)比起來,明顯矮了很多。

很快地,生物學者開始想:為什麼這些人的身高差別這麼大?

有些科學家假設,環境因素是主要肇因。雨林或許具有生物多樣性,但人類在雨林之中覓食卻是格外困難。像巴特瓦人這樣身材矮小的族群,可能就只是因為沒有得到足以長到完整身高的適當營養。

包含巴瑞羅在內的其他科學家則認為,侏儒的表現型可能是基因的變異所致。舉例來說,在熱帶的溼熱氣候下,身材矮一些也許就不會讓身體過熱。在巴瑞羅的幾個研究中,其中有提到在雨林時常必須壓低身子才得以行進,而這會耗費大量體力。矮小的人就不必把身體壓得太低,因此當他們通過雨林時,需要燃燒的熱量自然也就比較少。

顯著的基因差異

巴瑞羅和同事從巴特瓦人和巴卡人身上蒐集基因數據,同樣也從附近三個身高正常的農耕部族採集基因來對照。當他們檢視不同區域的基因組時,發現巴特瓦人和巴卡人身上負責生長激素受器的基因組,有顯著的基因差異。

當研究人員更仔細地觀察,還發現了這些基因差異並非隨機發生,最早的巴特瓦和巴卡人也不是剛好長得比較矮。事實上,這些基因變異在某個層面是有利於生活在雨林環境的人。巴瑞羅說,這種在不同族群間獨立演化而形成相同的矮小特徵,就是趨同演化(convergent evolution)的一個例子。

在巴瑞羅和同事研究這種突變可能是在什麼時候發生時,發現到這各別在巴特瓦和巴卡人之中,是相對近期的事件。這表示無論促成身材矮小的因素為何,至少相當強大,所以才能在短時間內造成改變。

「這份報告是目前為止對基因決定侏儒表現型的研究上,最有重大進展的成果之一,」法國國家自然史博物館(National Museum of Natural History)的人類學家暨種族生物學家保羅‧凡度Paul Verdu)說。

這個研究成果除了有助於對侏儒表現型的認識,也對人類龐大的多樣性特徵當中的演化歷程,有更進一步地了解。

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