拉丁美洲人肤色这么多变,有哪些基因影响?

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所有人类,生物上都属于同一个物种,而肤色,是不同人类之间差异最明显的特征。后天日晒以外,肤色也深受先天的遗传影响。拉丁美洲,也就是地理上的中美洲与南美洲,人类的肤色由浅到深非常多变。

拉丁美洲除了原本的美洲原住民,过去几百年来还有源自世界各地,欧洲、非洲、亚洲的大批移民,使得如今居民的遗传组成十分多元。过去一般认为,拉丁美洲人肤色的深浅,取决于祖先从何而来,假如非洲裔成分高就会偏深,欧洲裔成分多则是偏浅。不过 2019 年发表的论文报告,美洲原住民的祖传基因,也会影响拉丁美洲人的肤色。[1]

影响肤色的多元基因们

过往研究影响肤色的基因,多半是比较欧洲与非洲的族群,只能侦测到为数非常有限的基因。众所皆知,人类遗传多样性最高的地方是非洲,比较少人注意到的是,尽管往往都被外人视为“黑人”,不过非洲人之间的肤色差异其实很大。

2017 年的 2 篇论文,锁定非洲的不同族群,采取“全基因组关联分析(Genome-wide association study,简称 GWAS)”比较族群内与族群间的差异,结果发现至少有十几个基因会影响肤色,又以 4 个影响力比较大:SLC24A5、MFSD12、DDB1、OCA2/HERC2。这些基因微妙的 DNA 序列差异,会导致肤色较浅或较深,而每个人不同版本的基因组合,就会形成多变的先天肤色。[2][3]

人类之所以演化出多样化的肤色,主要影响因素是紫外线。由非洲族群的分布看来,大致上住的离赤道愈近,日照中紫外线愈强,居民的肤色愈深,反之亦然;例如南非的桑族人,离赤道最远,肤色也最淡。因此肤色深浅不仅是祖传,也是适应环境的结果-深肤色的祖先迁徙到紫外线微弱的地方,后代的肤色将渐渐变淡。[4]

有意思的是,上述影响肤色的基因变异们,估计最初诞生的年代,许多都比智人出现的更早。或许离开非洲的智人们,族群中同时存在深、浅版本的基因变异,后来又由于迁徙到不同环境,而各自受到天择,适应当地。

东亚与拉丁美洲人,同一个基因让肤色变浅

至于这回新发表的研究,则是自巴西、哥伦比亚、智利、墨西哥、秘鲁 5 国,一共取样 6357 位拉丁美洲人,参与者多半配备不低的美洲原住民祖源。5 国族群肤色的深浅分布与平均都没差太多,巴西与哥伦比亚平均稍微淡一些。

获取大批遗传资讯以后,论文做了一系列复杂的统计分析,希望找到影响拉丁美洲人肤色的基因。最后基因组上各处,一共侦测到 8 个遗传变异比较可能与肤色有关,和这些变异连锁在一起的基因们,有些在之前的研究中已经见过(不过与其连锁的遗传变异有些不一样),例如 SLC24A5、OCA2/HERC2、SLC45A5,可见影响肤色基因的全人类共通性。

特别值得一提的是 MFSD12(全名是 major facilitator superfamily domain containing 12),此一基因位于第 19 号染色体,同样是过去论文见过的老面孔。MFSD12 基因与黑色素有关,并且有动物实验证实它确实会影响色素;它的第 182 个氨基酸如果由本来的 tyrosine 改变为 histidine(专业写法是 Y182H),就会让肤色变淡。

与多数撒哈拉以南的非洲族群相比,欧洲、东亚、部分美洲原住民族群的肤色都比较淡。全世界各地族群中,会使得肤色变淡的 MFSD12 基因变异,携带比例以东亚和拉丁美洲最高,表示东亚和美洲原住民的祖先,或许由于肤色变浅有利,而导致浅肤色版本的 MFSD12 基因频率上升。然而,同样是淡肤色的欧洲族群,却不是靠 MFSD12 基因让肤色变浅。

欧亚大陆两侧,一端的欧洲与另一端的东亚(以及能追溯到东亚的美洲),都演化出较浅的肤色,却是受到不同的基因影响所致,算是“趋同演化(convergent evolution)”的结果。不过相比之下,让西方族群肤色变淡的天择力量,算起来比东方更加强烈(此一估计也符合一般的外观印象)。

有些人认为,同样都被归类为智人的全人类,个体彼此的差异很小,人与人之间没有太大不同。不过随着基因体学的发达,几万年来分别在各地适应、繁衍至今的人类们,仍然能见到丰富的多样性啊。

文/寒波

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参考文献:
1. Adhikari, K., Mendoza-Revilla, J., Sohail, A., Fuentes-Guajardo, M., Lampert, J., Chacón-Duque, J. C., … & Jaramillo, C. (2019). A GWAS in Latin Americans highlights the convergent evolution of lighter skin pigmentation in Eurasia. Nature communications, 10(1), 358.
2. Crawford, N. G., Kelly, D. E., Hansen, M. E., Beltrame, M. H., Fan, S., Bowman, S. L., … & Pfeifer, S. P. (2017). Loci associated with skin pigmentation identified in African populations. Science, 358(6365), eaan8433.
3. Martin, A. R., Lin, M., Granka, J. M., Myrick, J. W., Liu, X., Sockell, A., … & Kingsley, D. M. (2017). An unexpectedly complex architecture for skin pigmentation in Africans. Cell, 171(6), 1340-1353.
4. 让南非桑族肤色变浅的基因,2000 年内情欲流动来到:
https://neanderthaldna.pixnet.net/blog/post/222900726

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