2018-04-22

深呼吸一口氣就可能擁有 '海上游牧民族' 的基因

原文 : https://edition.cnn.com/2018/04/19/health/bajau-divers-sea-nomad-study/index.html

(CNN) - 東南亞的巴瑤族, 是大家所熟知 "海上游牧民族", 以驚人潛水技術而聞名.

有些人可以屏住一口氣好幾分鐘, 潛下海平面下數十公尺只需要帶蛙鏡和配重.

他們有百分之六十的時間是在水中捕魚採海參, 但不知道這驚人的潛水技巧是否和基因有關.

演化基因學家梅麗莎.伊拉多 (Melissa IIardo) 表示 "實在無法和一般人類相比. 最接近的生物是海獺." 最近她研究專注於印尼蘇拉威西島的巴瑤族.

她的發現周四在細胞期刊上和她哥本哈根大學及加州大學柏克萊分校的同事一起發表. 最新研究或許可以揭露巴瑤族基因適應下讓他們可以長時間沒有氧氣 -- 或許和他們巨大的脾臟有關.


自由潛水

"他們潛水非常自然" 伊拉多表示 "很難在其他地方看到像他們在水中的情況."

伊拉多對於所看到的巴瑤族非常訝異 "水中適應得令人不可置信". 她回想表示, 一個巴瑤族在他旁邊突然跳下水中, 自由潛水到三四十英尺下撈取一顆巨大蛤蜊 "就像是一切都是輕而易舉."

伊拉多解釋, 要了解團隊發現什麼, 必須先知道人體潛入水中會有什麼變化.

首先心臟會變慢, 降低氧氣消耗總量. 四肢血管也會收縮, 將飽含氧氣的血液流向重要器官. 最後脾臟會收縮.

"脾臟是很奇特的器官" 伊拉多表示 "我對脾臟的了解並不多. 但人沒有脾臟是可以活, 所以有點 '那脾臟是用來做甚麼的 ?'"

脾臟大約是拳頭大小, 位置在胃的旁邊. 主要功能包括過濾老細胞核和支援免疫系統. 但脾臟也可以用來儲存帶氧紅血球細胞; 當他收縮時, 就如伊拉多所說的 "氧氣加速", 可讓屏氣的時間更長.

研究證實, 較大的脾臟和較長的潛水時間有關聯.

伊拉多表示 "如果自然的作用可以給海豹較大的脾臟, 那或許在人類也會有相同情況."


大百分之五十的脾臟

伊拉多用超音波機器發現, 巴瑤族的脾臟和印尼蘇拉威西島長居陸地鄰居相比, 大約大了百分之五十. 且不論這個巴瑤族人是否潛水, 顯示原因不只是過度潛水所造成.

之後又對巴瑤族人掃描基因尋找線索, 研究人員確認脾臟過大可能原因 : 一種稱為 PDE10A 的基因變異, 歐洲人有甲狀腺激素過高也會類似變異.

無法得知人體甲狀腺激素和脾臟大小是否有關連 -- 但這種關聯在老鼠身上是存在的, 而研究人員並未量測巴瑤族參與者甲狀腺激素的情況.

伊拉多表示, 基因變異並不是巴瑤族人特有, 應該還有其他影響脾臟大小的基因.

史丹佛大學生物學教授及大學計算科學, 演化及人類基因中心聯合主任馬克.費爾德曼 (Marc Feldman) 表示 "這就需要大規模研究了, 要求每個人看能屏住呼吸多久,"

"人們在這種特殊表型 (或特徵) 會有差異, 但一般不會經常測試. 他不像 (身體質量指數), 身高或高膽固醇水準."

費爾德曼表示, PDE10A 基因, 脾臟大小和潛水能力之間的關係不能僅依賴四十三位巴瑤族人就來證明; 需要數千人或更大規模的參與者.

"沒有足夠的人數花這麼多時間在水底下做出一個明確的統計報表," 費爾德曼表示.


更多基因參與運作

伊拉多的團隊發現, 另外有三種基因異變可能和巴瑤族潛水能力有關.

作用最強的是一種稱為 BDKRB2 的基因, 他會造成外周血管收縮. 研究人員寫到, 這些血管越是收縮, 越會將含氧血液送到關鍵器官 -- 像是大腦和心臟 -- 就可能延長潛水時間.

伊拉多認為, 巴瑤族的這些基因經歷數代之後, 或許可讓他們在自由潛水深海狩獵中生存並為他們家庭採集食物.

"自由潛水是極端危險, 即使是高度訓練的自由潛水者也經常死亡, 因為他們會在上升時失去意識而淹死," 伊拉多表示, 她從四歲起就開始自由潛水.

"如果這種情況發生了數千年, 那這些還活著的人就會帶著這些讓他們有利的基因."

雖然演化都是被視為是數百萬年的量級, 但巴瑤族一直用這種方式潛水 -- 屏住呼吸 -- 只有數千人.

費爾德曼表示 "我們討論的是在相對短的時間內如何演化,"

這不是唯一 "最近" 所發現人類演化的證據. 例如, 研究人員確認西藏人有 "高海拔的適應基因".

什麼讓巴瑤族人變得不同, 伊拉多表示, 在他們航海生活和捕魚習慣的歷史或許推動了演化過程.

她認為 "這不是去適應惡劣環境. 這是人類文化和人類作為一個物種的共同演化,"

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