与尼安德特人等古人类相比,现代人类的面部特征更加精致、温和

现代人(左)与尼安德特人(右)的头骨对比。(图片来源:Dr Mike Baxter/wikimedia) 
现代人(左)与尼安德特人(右)的头骨对比。(图片来源:Dr Mike Baxter/wikimedia) 

与尼安德特人等古人类相比,我们这些现代人类的面部特征变得更加精致、温和。人类如何演化出了现在的模样?一项对特殊人群的遗传学研究,填补了“自我驯化”假说缺失的关键一环。

在描述我们的祖先偶然间杂交的对象——尼安德特人时,我们常常会提到更宽的脸型、更粗野的面部特征,比如他们的前额较短而向后倾斜,眉毛粗重且眉骨突出等。相比之下,我们的眼睛、鼻子和嘴巴更窄,占用的面部空间也更少。尽管许多灵长类在幼年期也都长得比较精致,但只有我们人类能在成年后依然保持这种长相。

为什么现代人能在一生中都保持较为精致的面容,而不是在成年后长得像尼安德特人一样粗犷?有一种假说是我们“自我驯化”了自己的长相。这个观点认为,由于人类越来越依赖于平和的社会交往,我们的祖先会选择脸和其他特征看起来攻击性较低的人作为伴侣。然而过去一直没有充足的基因证据能够证明,面部特征与这种自我驯化的过程相关。

威廉姆斯综合征

本周发表于《科学进展》的一项研究为这个假说填上了缺失的关键一环。研究结果显示,相比已经灭绝、与现代人关系最近的两个种群——尼安德特人和丹尼索瓦人,现代人控制面部发育的DNA发生了变化。

丹尼索瓦人面容重建(图片来源:MAAYAN HAREL)
丹尼索瓦人面容重建(图片来源:MAAYAN HAREL)

哈佛大学生物人类学教授Richard Wrangham(未参与该研究工作)表示,如果现代人经历了自我驯化过程,那么DNA的确应该会发生这样的变化。他表示,人们过去都试图直接研究可能与人类驯化有关的基因,但新论文的突破点是,它首先选择了一种基因作为研究对象,再将其与预测的驯化结果(面容的精致化)联系起来。

为了揭示这一联系,学者们研究了一些基因型特殊的人群。这些人都患有威廉姆斯综合征(Williams-Beuren syndrome),这些患者的长相和行为都更加友善。因此,研究者们认为改变了这些性状的DNA或许能为揭露人类面部的演化过程提供帮助。威廉姆斯综合征的相关基因能指导神经嵴细胞的迁移和行为,这种细胞在胚胎发育早期发挥了多种作用,其中之一就是帮助构建面部骨骼。

威廉姆斯综合征患者(图片来源:wikipedia) 
威廉姆斯综合征患者(图片来源:wikipedia) 

关键基因

在这项研究中,米兰大学的Matteo Zanella及其同事重点关注了与威廉姆斯综合征有关的一个基因——BAZ1B,这个基因可以调控神经嵴细胞的转移。研究者们分别收集了威廉姆斯综合征患者及普通人的细胞,从而测试了不同“剂量”的BAZ1B基因的影响。他们发现这个基因是神经嵴细胞的“主控制器”,并且其影响会随剂量的不同而改变。

研究者随后将现代人类中包含BAZ1B基因的DNA序列,与古人类中相同区域的DNA序列进行了对比。作者表示这两者的确存在差异:现代人神经嵴的活动受到轻微影响,而尼安德特人和丹尼索瓦人的神经嵴却未受影响。最终结果是,现代人的面部特征更加弱化了。研究者认为,随着人类的生活方式更加社会化、更温和,人们的面容也将变得更加精致细腻。

苏黎世大学的古生物学教授Marcelo Sánchez-Villagra (未参与该研究工作)评论道,作者使用的与威廉姆斯综合征相关的基因具有明显特征,在研究面容演化等过程的遗传因素时,这是一种很聪明的途径。他认为,这种手段为了解人类演化历史中的关键阶段开拓了新道路。

论文的通讯作者,米兰大学的分子生物学教授Giuseppe Testa强调,威廉姆斯综合征的患者为研究作出了很大贡献。他还表示:“这一研究的科学价值的确很激动人心,但除此之外,同样重要的是,通过适当的调查,这种综合征背后的基因多样性也可以揭示我们的演化历史。”

Testa的团队还发现了其他可能与自我驯化的社会行为相关的基因。其中之一是FOXP2,这一基因与我们的语言能力有关。Wrangham还指出,研究与大脑容量减少有关的基因会很重要,因为尼安德特人的脑容量比现代人大,而神经嵴细胞在这方面并没有发挥作用。

Testa认为,对现代人类与古人类DNA变化的研究拥有巨大的潜力,他表示:“我们在巨人的肩膀上开辟了一片新的研究领域,我们也希望这一领域能够吸引更多伟大的学者。”

与尼安德特人等古人类相比现代人类的面部

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