close

西非外海的維德角島群,直到公元 1460 年成為葡萄牙殖民地後才有人類居住。這個 2021 年的論文調查瘧疾在維德角造成的遺傳影響,結果非常驚人,抵抗瘧疾的基因版本,存在感非常迅速地增加;而且單一染色體上的基因,竟然可以影響整個基因組!?

Rapid adaptation to malaria facilitated by admixture in the human population of Cabo Verde

1

 

維德角上的居民是由非洲與歐洲移民合體形成的後裔,至今只有 20 代左右,時間非常短。論文依照地理分為三個地區,各取樣數百人的基因組:福戈島(Fogo)、西北島群(Northwest Cluster),以及聖地牙哥(Santiago)。

 

聖地牙哥是維德角重要的貿易港,人事物的流動最多,也是歷史上瘧疾最嚴重的地區,遠超過其他島嶼。因此有機會能比較瘧疾在聖地牙哥與其他島造成的差異。論文進行的分析有點複雜,有興趣請自行閱讀,我只介紹大意。

 

和抵抗瘧疾有關的基因有好幾種,其中一種是 Duffy 抗原受器,抵抗版的基因在非洲西部族群幾乎是 100% 配備,其他地方則很罕見。

 

2

 

維德角的族群是歐洲與非洲的合體。配備抵抗版基因的比例,西非族群為 100%,歐洲則是 0%,因此完全不受到天擇影響的話,現代維德角族群配備的比例,應該會與西非祖源所占比例差不多。例如西非占 70%,抵抗版基因的比例就會接近 70%。假如明顯更高,便很可能是受到瘧疾所致的天擇影響。

 

西非祖源占現代族群基因組的比例,福戈島為 75%,西北島群為 65%;聖地牙哥則是 73%,而抵抗版基因的比例為 83.4%。聖地牙哥島上光看比例,抵抗版基因的存在感,比對應的西非祖源更高,似乎有受到天擇的跡象。

 

抵抗版基因位於第一號染色體,直接看序列的話,一個人的那一段染色體,假如源自非洲,長度的中位數為 85 Mb,源自歐洲的話只有 39 Mb。由此逆推,攜帶非洲抵抗版基因的 DNA 片段,經歷重組的機率更低。

 

3

 

論文估計,聖地牙哥島上抵抗版基因的「selection coefficients」大概是 0.08,此一數字類似成年後消化乳糖的 LP 遺傳變異,都高到不太可能單純由於機率,而是歷史上曾經受到強烈的天擇。

 

抵抗版基因有助於對抗瘧原蟲,在瘧疾肆虐時具有優勢;配備抵抗版基因的人面臨瘧疾時的生還機率更高,因此存在感增加相當合理。然而論文也觀察到,基因位於第一號染色體,可是存在感的增加,卻發生在每一條染色體?!

 

第一號染色體受到抵抗版基因拉抬,存在感大增是必然的。奇妙的是,第 2 到第 22 號染色體,和第一號染色體應該是獨立遺傳,但是非洲祖源增加的幅度儘管沒有第一號染色體那麼高,卻也顯著更多。

 

4

 

具體原因不太清楚。論文提出的解釋是,在非洲與歐洲族群合體的前幾代時,遺傳重組仍很有限,因此配備源自非洲抵抗版基因的人,基因組其他部分也主要來自非洲;假如第一號染色體上的抵抗版基因發揮優勢,便會順便拉抬其他染色體,令存在感同時增加。

 

觀察到此一現象,一大意義在於,我們在探討遺傳史時,會由樣本的遺傳組成回推當初情慾交流的狀況。 比方說見到一地族群,有 87% 祖源和 A,13% 和 B 共享,便會推論當初是 87% 的 A,以及 13% 的 B 合體而成。即使必定有天擇、適應發生過,大概也不至於影響太多。

 

可是維德角的案例表示,假如曾經發生過非常強烈的天擇事件,即使只是直接作用在單一染色體的單一位置上,影響範圍也可能牽涉到整個基因組,拉高或減低某一祖源的存在感。

 

另一個案例是,如今非洲以外的智人,配備約 2% 源自尼安德塔的 DNA。這表示當初情慾流動發生時,智人和尼尼的相對比例是 98 比 2 嗎?或許不是,有些遺傳學家懷疑,尼尼一開始所占比例更高,也許高達 10%,隨後卻被天擇降低。

 

總之,演化與天擇的作用十分奇妙。

維德角:幾百年間,瘧疾劇烈影響遺傳組成

短篇 達爾文見證過的熱帶最早教堂

短篇  全世界最健康的血管,可是很多寄生蟲

黑死病來襲,ERAP2基因受到強力天擇

讓南非桑族膚色變淺的基因,2000年內情慾流動來到

 

新聞稿:

Malaria threw human evolution into overdrive on this African archipelago

 

歡迎光臨粉絲團一起討論盲眼的尼安德塔石器匠

arrow
arrow
    全站熱搜

    尼安德塔人 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()