第一次在人體中發現潛水基因

一項新研究首次發現人類可以遺傳性的適應潛水。這一研究表明，印尼部分地區的土著民族已經遺傳性的擴大了脾臟，能夠深入到70米水下深處。

科幻片《未來水世界》里長著鰓和蹼的變體人讓人印象深刻，未來地球兩極冰層融化，世界變得汪洋一片，是不是真的會有這種變體人出現呢？

這也許會是真的，一項新研究首次發現人類可以遺傳性的適應潛水。這一研究表明，印尼部分地區的土著民族已經遺傳性的擴大了脾臟，能夠深入到70米水下深處。

這一研究成果公布在4月19日的Cell雜誌上，可能將會為解決急性缺氧Acute Hypoxia等醫療癥狀提供新的思路。

1000多年來，巴瑤族（Bajau）一直生活在東南亞海域。他們多數人潛海捕魚為生，常被稱為「海上吉普賽人」，被認為是最後一支海洋游牧民族。Bajau人可以只用一副木製護目鏡和重物就能潛入70米以下。雖然現在不確定Bajau人可以在水下潛水多久，但是有人告訴文章作者Melissa Ilardo，他曾連續潛水13分鐘。

對此，Ilardo認為可能是由於Bajau人的海洋狩獵採集生活方式，導致他們從遺傳上發生了改變。

「在生理學和遺傳學方面沒有很多關於人類脾臟的信息，」她說，「但是我們知道像威德爾海豹Weddell seal這樣的深潛動物具有不成比例的大體積脾，我認為如果自然選擇導致海豹長出了更大的脾臟，人類身上也可能發生同樣的事情。」

脾臟在延長自由潛水時間方面扮演著重要角色，因為它構成了所謂的人體潛水反應的一部分。當人體被冷水淹沒時，即使是短暫的時間，也會引發這種反應，即協助身體在缺氧環境中生存的一種方法，會出現心率減慢，四肢血管萎縮，為重要器官保存血液，脾臟收縮。

脾臟的這種收縮通過將充氧的紅細胞噴射到循環系統中，能令氧氣增加了9％，從而延長了潛水時間。

為了獲得證據，Ilardo在印度尼西亞的Jaya Bakti採集了幾個月的基因樣本，並進行了脾臟超聲波掃描（包括Bajau和他們的鄰居Saluan）。

之前他們在哥本哈根大學進行了測序，結果發現Bajau的脾臟比Saluan的大50％。在非潛水的Bajau個體以及那些經常潛水的人中也可以看到脾增大。

由此研究人員否定了之前所認為的較大脾臟僅僅是潛水的一般可塑性反應的觀點，開始分析遺傳突變。他們發現Bajau人有一個叫做PDE10A的基因，而Saluan人沒有。研究指出，PDE10A基因控制甲狀腺激素T4的水平。

「我們認為Bajau出現了一種適應能夠增加甲狀腺激素水平，從而增加脾臟大小的適應性變化。我們在小鼠身上發現，甲狀腺激素和脾臟尺寸是相互關聯的，如果你通過基因改變小鼠，令其缺乏甲狀腺激素T4，它們的脾臟尺寸就會大大縮小，但是這種效果在注射T4後實際上是可逆的。」

這是人類首次對潛水的遺傳適應進行追蹤。Ilardo補充說：「在此之前，海洋游牧人是否有適應其極端生活方式的基因還是未知空白」。

這項研究也對醫學研究領域產生了影響。人體潛水反應模擬了急性缺氧的情況，這是緊急護理併發症的主要原因，因此已經成為幾項遺傳學研究的焦點，特別是與生活在高海拔地區的人群有關。

研究Bajau等海洋居民對研究急性缺氧具有重要意義。

「這是我們第一次有真正的人類研究系統，」Rasmus Nielsen博士說，「這將能幫助我們將遺傳學與急性缺氧的生理反應聯繫起來，這是大自然給我們的缺氧實驗，讓我們能夠以一種在實驗室中無法研究人體的方式進行研究。」

原文標題

Physiological and Genetic Adaptations to Diving in Sea Nomads

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