文明的生活已經(jīng)改變了我們的身體,變化從骨骼內(nèi)部到指尖,比比皆是
在瑞士蘇黎世大學(xué)的地下儲(chǔ)藏室里,一排排紙箱整齊地碼放在金屬架子上。雖然這些箱子都蓋有一家香蕉進(jìn)口公司的標(biāo)識(shí),但它們里面裝的并不是水果,而是一些讓人毛骨悚然的東西——兩具埃及木乃伊的頭顱和一些遠(yuǎn)古朽尸的殘片。距今最近的遺骨包括來(lái)自中世紀(jì)墓地的骨頭,和死于20世紀(jì)早期的瑞士平民遺骸。
某些人體的“零件”帶有奇特或強(qiáng)烈的儀式性標(biāo)志:比如在一具木乃伊的眼睛附近有金葉痕跡。其他則顯示出疾病的傷害,這些疾病在未被鏟除之前一直長(zhǎng)期肆虐人間。在這些無(wú)窗的普通房間里,停放著2000多人的遺骸。
這些“收藏品”是解剖學(xué)家弗蘭克·瑞利(Frank Rühli)負(fù)責(zé)管理的,他正在致力于發(fā)現(xiàn)人體在過(guò)去幾千年中如何變化,并用圖表來(lái)說(shuō)明文明如何重新“雕琢”了我們的軀體。實(shí)際上,現(xiàn)代生活方式不僅持續(xù)改變著我們的腰圍,也影響了我們的身高、肌肉、骨骼、血管以及激素。
有些變化可能是遺傳性的,比如目前活躍的“微進(jìn)化”。但是,遺傳本性和養(yǎng)育環(huán)境的交互作用很難分開(kāi),人體變化的程度表明,我們可以很容易地在短時(shí)期內(nèi)適應(yīng)新的生存環(huán)境。
“達(dá)爾文醫(yī)學(xué)”是一門(mén)通過(guò)進(jìn)化理論來(lái)觀(guān)察健康和疾病對(duì)人體影響的新興專(zhuān)業(yè)。去年10月,蘇黎世大學(xué)里開(kāi)設(shè)了一個(gè)由瑞利領(lǐng)銜的醫(yī)學(xué)進(jìn)化中心。這種方法使許多因生活方式所致的疾病清楚地顯現(xiàn)出來(lái),這是因?yàn)楝F(xiàn)代生活方式與我們進(jìn)化所適應(yīng)的方式完全不同。
人們認(rèn)為,解剖學(xué)上的現(xiàn)代人大約出現(xiàn)在20萬(wàn)年前。大約1萬(wàn)年前,人類(lèi)是以小型游牧組群為生活方式的狩獵者。農(nóng)業(yè)的出現(xiàn)導(dǎo)致了永久定居,就這樣,反反復(fù)復(fù),經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)艱難的歲月,人類(lèi)逐漸走向文明。
尋覓進(jìn)化的遺跡
在過(guò)去的幾千年,人體可能仍在發(fā)生進(jìn)化,這一說(shuō)法似乎違背了既有的知識(shí)。一直以來(lái),我們所聽(tīng)到的不都是說(shuō)自然選擇是在上百萬(wàn)年間發(fā)生的嗎?
然而,最近的證據(jù)表明,在這一點(diǎn)上我們錯(cuò)了。比如,有一種基因賦予人們?cè)趮雰浩诤缶哂邢D痰哪芰?,最近的研究表明,這一基因是隨著近幾千年來(lái)乳業(yè)的發(fā)展才出現(xiàn)和傳播的。
遺傳的證據(jù)取自當(dāng)今的人類(lèi)。通過(guò)查看一個(gè)基因序列如何在人群中變化,我們可以估算出該基因是在多久之前出現(xiàn)的,并能繪制出其在全球范圍內(nèi)的傳播圖表。可以證明的是,有關(guān)過(guò)去的信息可以更為直接地從意外或有意保存下來(lái)的古代人類(lèi)遺骸中獲取。通過(guò)將其與現(xiàn)今人類(lèi)相比較,可以估算出文明的發(fā)展對(duì)人體做了什么改造。
由于熱量豐富的飲食和很少活動(dòng)的生活方式,最廣為人知的差別也許就是西方人變得更加肥胖了。很明顯,如果我們歸隱山林,重返狩獵和采集生活,這種變化就會(huì)逆轉(zhuǎn)。而另一個(gè)人們不大知道的趨勢(shì)是,我們正在變得不那么強(qiáng)壯,幾乎可以肯定的是,這是因?yàn)槲覀円恢痹絹?lái)越少地使用肌肉,而支持大塊肌肉的骨骼也會(huì)因而變得越來(lái)越細(xì)弱,所以,我們肌肉組織的縮小可以追溯到化石記錄中。我們的骨骼已經(jīng)變得更為細(xì)長(zhǎng)或“纖弱”,不僅骨骼的直徑縮減,骨外板橫截面的密度也變薄了(見(jiàn)圖一)。
美國(guó)約翰·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的克里斯托弗·拉夫(Christopher Ruff)曾經(jīng)前往世界各地拍攝了大約100張300萬(wàn)年前的化石腿骨X光片。他也研究了三組近代人群的骨骼:大約900年前居住在美洲西南部的美洲土著人,還有20世紀(jì)早期和中期的東非人與美國(guó)白人。
拉夫的研究小組證明,在200萬(wàn)年到5000年之前這段時(shí)間中,人類(lèi)骨骼強(qiáng)度平均下降了15%。不過(guò)在此后,這一趨勢(shì)明顯加速,在僅僅4000年中,我們的骨骼強(qiáng)度又下降了另外15%。拉夫認(rèn)為,當(dāng)我們開(kāi)始使用減少運(yùn)用體力的工具時(shí),從啟用手斧、犁和最終使用轎車(chē),就開(kāi)啟了我們身體的“纖弱化”過(guò)程。日益增多的慣坐生活方式意味著我們的生存已經(jīng)越來(lái)越少地會(huì)依賴(lài)力量。
這一過(guò)程有多少取決于遺傳變化,又有多少會(huì)在我們重返石器時(shí)代生活方式后得到逆轉(zhuǎn)?拉夫也承認(rèn)不可能回答這樣的問(wèn)題,他說(shuō):“我們不知道什么基因控制著骨骼質(zhì)量,而且也沒(méi)有辦法從化石中取樣然后估算?!?/p>
我們知道的是,人體有一種明顯的能力,即會(huì)對(duì)終生努力做出反應(yīng)。舉個(gè)職業(yè)網(wǎng)球手的例子:拉夫小組通過(guò)X光觀(guān)察發(fā)現(xiàn),球手打球用的上臂肱骨是對(duì)側(cè)手臂相應(yīng)骨骼強(qiáng)度的40倍。而相比之下,非運(yùn)動(dòng)員左右臂只有5%到10%的差別。他說(shuō):“這表明,如果在石器時(shí)代,我們會(huì)被迫長(zhǎng)距離旅行并舉起更重的東西,這樣就會(huì)長(zhǎng)出更強(qiáng)壯的骨骼?!?/p>
這是一個(gè)重大發(fā)現(xiàn),因?yàn)樗砻魑覀冞€保留著潛在的能力——只要我們的身體有足夠強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng),就能讓骨骼強(qiáng)壯,這也意味著較少骨折。
文明不僅改變了我們的身體特征,也改變了我們的家庭規(guī)模,后者則改變了婦女的激素水平。
遠(yuǎn)古的女性狩獵者一般會(huì)生六七個(gè)孩子,她們大部分的成年生活時(shí)間都花在了懷孕和哺乳上,這兩點(diǎn)都會(huì)減少雌激素的影響。而今,家庭規(guī)模變小,婦女的哺乳時(shí)間很少會(huì)超過(guò)幾個(gè)月。肥胖、缺少鍛煉、避孕藥和激素替代療法也提高了雌激素水平。以色列特拉維夫大學(xué)的伊斯雷爾·赫斯科維茲(Israel Hershkovitz)說(shuō):“由于很多原因,現(xiàn)代婦女容易受到超大劑量雌激素的影響?!边@被認(rèn)為是今天的婦女一生有1/8機(jī)會(huì)患上乳腺癌的主要原因。
乳房組織當(dāng)然不能形成化石,但是有一種辦法能夠追蹤到歷史上的激素水平:一種理論認(rèn)為,長(zhǎng)期的雌激素影響會(huì)使得眼睛上方的顱骨內(nèi)側(cè)增厚。
利用醫(yī)學(xué)院的收藏物,赫斯科維茲小組測(cè)量了大約1000名生活在100年前的婦女顱骨,他們也利用CAT掃描了400名生存在今日的婦女。他們經(jīng)過(guò)研究發(fā)表報(bào)告說(shuō),與一個(gè)世紀(jì)之前相比,這一厚度一般增多50%,而30多歲婦女幾乎會(huì)從11%到40%,增至4倍。
還有一些在起源上更為神秘的身體變化,比如,我們?cè)谑直凵汐@得了一條稱(chēng)之為中動(dòng)脈的新血管。事實(shí)上,這條血管在胚胎期是存在的,但是按照教科書(shū)所說(shuō),這條血管會(huì)在大約懷孕八周的時(shí)候縮小和消失,被尺動(dòng)脈和橈動(dòng)脈替換。現(xiàn)在,越來(lái)越多的成年人有了這一動(dòng)脈,在20世紀(jì)初的比例是10%,而在20世紀(jì)末則發(fā)展為30%。
與此同時(shí),我們主動(dòng)脈的一部分失去了一個(gè)供給甲狀腺的血管分支。幫助證明這些變化的人是瑞利的老師馬切伊·漢納伯格(Maciej Henneberg,),此人現(xiàn)在是澳大利亞阿德雷德大學(xué)的解剖學(xué)家。他推測(cè),這可能是因?yàn)閼言心赣H飲食和生活方式的差異所致,或者也許是由于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和福利系統(tǒng),削弱了自然選擇的力量。
發(fā)現(xiàn)疾病的起源
一些臨床醫(yī)生對(duì)進(jìn)化醫(yī)學(xué)的印象不深。美國(guó)醫(yī)生哈瑞特·豪爾(Harriet Hall)就說(shuō),我們無(wú)法知道進(jìn)化的解釋是否正確,因?yàn)槲覀儙缀鯚o(wú)從獲得過(guò)去的完整圖像。她說(shuō):“正統(tǒng)醫(yī)學(xué)有著長(zhǎng)期的成功記錄,而進(jìn)化醫(yī)學(xué)卻還不能證明它具有真正價(jià)值?!?/p>
而實(shí)際上,就連我們的指紋也在隨著時(shí)代而變化。漢納伯格小組從南非開(kāi)普敦大學(xué)捐贈(zèng)的115具遺體上采取指紋。他們將死者分為兩組:以1920年為界,之前出生的是一組,之后出生為另一組。結(jié)果,這些指紋模式有著明顯的區(qū)別:在后面一組,簡(jiǎn)單弧形紋、帳篷弧形紋和斗形紋更為常見(jiàn),而正箕紋則很少。
指紋的變化看上去可能微不足道,但是瑞利的下一個(gè)項(xiàng)目可能會(huì)顯現(xiàn)出人類(lèi)嚴(yán)重疾病的起源。在世界性的瘧疾發(fā)病區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了一些變異,這些變異存在于基因庫(kù)中,它們會(huì)保護(hù)攜帶者不得瘧疾。
有時(shí)候,對(duì)過(guò)去的回顧會(huì)為我們凸顯出未來(lái)疾病的風(fēng)險(xiǎn)。以脊柱裂的這種疾病為例,這是一種引起癱瘓的出生缺陷,其嚴(yán)重程度取決于它發(fā)生在脊椎多高的位置。它可能發(fā)生于胚胎的神經(jīng)管出現(xiàn)之時(shí),這些將發(fā)育成脊椎和大腦的神經(jīng)管如果不能正確閉合,就會(huì)在一個(gè)或多個(gè)脊椎間留下空隙。由于建議孕婦增加葉酸的攝取量,在絕大多數(shù)西方國(guó)家,過(guò)去幾十年中脊柱裂的發(fā)病率一直在下降,但這可能會(huì)掩蓋一種相反方向的長(zhǎng)期趨勢(shì)。
隱性脊柱裂是一種更溫和、更常見(jiàn)的脊柱裂形式,患病脊椎在背底部的骶骨區(qū)域 (見(jiàn)圖二)。絕大多數(shù)患者沒(méi)有明顯的外部病征,患者甚至不知道自己患病,不過(guò),有一些證據(jù)表明這種病可能造成背疼和某些罕見(jiàn)的健康問(wèn)題。
已經(jīng)有一些證據(jù)表明,隱形脊柱裂越來(lái)越常見(jiàn)。有些證據(jù)是漢納伯格在古羅馬的龐培城所發(fā)現(xiàn)的人類(lèi)遺骸中找到的。龐培古城于公元79年在維蘇威火山爆發(fā)時(shí)被掩埋。在由其妻子瑞納塔·漢納伯格(Renata Henneberg)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)項(xiàng)目中,自從18世紀(jì)就開(kāi)始挖掘的龐培古城為研究提供了豐富的信息。
漢納伯格觀(guān)察了龐培人中隱形脊柱裂的比例。大約10%的人患有骶椎未閉合,相比之下,今天的人患病率約為20%。脊椎中較低的椎骨現(xiàn)在更容易不閉合,大約90%的龐培人最低椎骨是開(kāi)放的,相比之下,生活在今天的人則幾乎100%是打開(kāi)的。
當(dāng)我們觀(guān)察隱形脊柱裂時(shí),脊柱作為一個(gè)整體似乎呈現(xiàn)的是一個(gè)更為開(kāi)放的結(jié)構(gòu)——雖然葉酸能夠逆轉(zhuǎn)這一趨勢(shì),但是,其背后的變化又是什么呢?漢納伯格認(rèn)為,一個(gè)可能的解釋就是骨骼的長(zhǎng)期纖弱化。
不同的解釋是,人類(lèi)的選擇壓力正在減少。一百年前,有三分之一的兒童在5歲之前夭折,而今天在發(fā)達(dá)國(guó)家,實(shí)際上幾乎每個(gè)生下來(lái)的孩子都能存活。
這種說(shuō)法經(jīng)常伴隨著人類(lèi)作為一個(gè)種族正在“走弱”的可怕的警告,這在過(guò)去觸發(fā)了優(yōu)生學(xué)運(yùn)動(dòng)。但是,今日的進(jìn)化論者似乎對(duì)未來(lái)滿(mǎn)懷希望。瑞利認(rèn)為,較少的選擇壓力對(duì)物種的生存并不一定是壞事。他說(shuō):“一個(gè)群體所在的環(huán)境壓力越大,其變異性就越小?!睂?duì)于今日的人類(lèi)而言,“我們看到的是人體的高度變異性,這種變異度的增加可能是好事?!?/p>
人類(lèi)所賴(lài)以生存的環(huán)境,和人的生活方式今后將有更加劇烈的變化。從人類(lèi)身體進(jìn)化的遺跡來(lái)看,這必將引起人體的不斷演變。對(duì)此,漢納伯格感嘆道:“誰(shuí)知道人類(lèi)的未來(lái)是什么樣子呢?”★