创业与人体-06 用表观遗传学重新认识进化

今天这期人体模块的总结我打算从表观遗传学开始，通过表观遗传学的思维重新认识我们人类进化的过程，重新理解生活对我们的影响，看看记忆到底是怎么回事，人的皮肤颜色为什么有深有浅色。最后在来总结一下这几天的收获，看看这些知道到底有什么用。

1.表观遗传学

在2000年的时候六国的科学家合作完成了人类基因组测序，在这之后科学家们逐渐发现原来的基因遗传理论并不能很好人类遗传中出现的种种现象，于是沃丁顿的获得性遗传假说又重新进入了科学家们的视野。表观指的是生物体的表型，表型指的是生物的外形特征，比如人的身高、体重和肤色，以及人体的功能。基因在遗传中的作用就好像是，一个带个图纸的施工队，他们按照已经画好的图纸进行施工，之后就把人体这个超级工厂交给了维护和调试的团队，这个团队不会改造身体的硬件设备，但是他们会打开和关闭一些开关，调接一些旋钮，通过这种办法保持身体的健康。之所以叫做表观遗传学，是因为身体的这些调节参数能够遗传给下一代，就算是基因本身没有发生改变，上一代的身体特征和在生活中所获得的能力，也能够遗传给下一代。

2.东非得气候变化

东非大裂谷的出现改变了我们生活的环境，本来茂密的丛林逐渐变成了稀树草原，原来生活在树上的古猿不得不下到地面上来生活。而生活在东非大裂谷西边的古猿则没有受到影响，它们就成了今天猿猴和猩猩的祖先。下到地面上来之后人类祖先学会了直立行走，它们的大脚趾发生了变化，脚骨也变得更长，这些改变带来的就是耐力的提升，相比起那些四脚着地的行走方式，只依靠双脚行走就可以节约更多的能量，也可以走的更远。

3.大拇指与工具

在距今200万年前人类祖先的手指发生了一个变化，这个变化导致人类可以做到拇指对屈，也就是可以用大拇指依次摸到其他四更手指的指尖。这个改变使得人类可以握的更紧，但是更重要的是人的手变得更灵活了，这样就可以进行更加精细的操作了。有了这样灵活的双手之后人类就可以制造更加高级的工具了，锋利的石斧就是这些工具中的代表。其他的猿猴它们就只能把整块的石头捡起来扔出去，而人类的祖先这个时候就已经知道用自己打造的石斧来分割动物的尸体了。

经过精心打造的工具不仅提高了人类祖先获取食物的能力，它们还能用这些工具保护自己和族人不被野兽攻击。除此之外打造工具还带来了另外一个重要的改变，那就是人类祖先的大脑变得越来越发达了。打造和使用工具使人的大脑变得越来越发达，发达的大脑需要更多的能量供应，而这就使得人类形成了对甜食的偏好，人类也进化出了更多的脂肪。不过，表观遗传学对过多脂肪则有另外一种解释，就是可能人类的祖先在某一个时期曾经经历过了大的饥荒，这就是导致它们的细胞进入了节食模式，而这种节食的特效有遗传给了下一代，结果在事物短缺过去之后人类细胞还没有从节食模式中改变回来，所以正常的事物供应反而带来了过多的脂肪。

3.两种记忆

人类的大脑容量是猩猩大脑容量的三倍，大约有1000亿个神经元和1万亿个神经胶质细胞，这个复杂的大脑需要消耗大量的能量，人类大脑的能耗大约占到了人体整个能耗20%，在婴儿时期这个比例还要更高。其实人的这个大脑里面仍然保留许多我们今天并不会用到的功能区，大脑的进化过程就好像是在做一个甜筒冰淇淋，最开始的功能在最里面，而高级的功能就在这个基础上不断叠加，那个功能用的多，这个功能分区的面积就越大。

人脑的记忆分为两种，一种是显性记忆，另一种是隐性记忆。形成显性记忆需要海马体的参与，外界信息经过海马体编码之后，会发送到大脑皮层的对应区域，并被储存在那里。而隐性记忆则不需要海马体，这种记忆储存在大脑里的一个特定区域。一个显性基因关联的感受越是丰富，它激活的大脑区域就越多，它也就越容易被想起。

4.肤色与环境

从小我就有一个认识，每到夏天阳光强烈，皮肤就会被晒黑，到了冬天阳光则相对温和，皮肤也会变白一些。小时候只是模糊的知道黑色素是用来抵御紫外线，对这里面深刻的原理并不了解。经过本周的学习，我对人体肤色深浅变化有了深刻的认识。世界各地的人全身上下黑色素细胞的数量其实都差不太多，肤色深浅的差别主要在于黑色素细胞所产生的黑色素颗粒的大小，以及黑色素颗粒的数量。而黑色素颗粒的主要作用就是阻挡紫外线进入人体，人体虽然需要紫外线，但是却不能让太多的紫外线进入身体。

紫外线同人体所需要的两种重要物质，有着紧密的联系，一种是维生素D，另一种是叶酸。人体内的胆固醇在受到紫外线照射之后，会转化为维生素d，而这种维生素人体无法通过食物获取，只能靠晒太阳来合成。如果人体合成了太多的维生素d，那么多余的部分经肾脏处理之后会被排出体外，过多的维生素d会增加肾脏的负担。另一种物质叶酸，它是合成DNA的重要物质，参与到了细胞的增殖与分裂当中，叶酸是人体中一种不可或缺的物质。不过这种物质人可以在食物中获得，然后通过血液运送到全身的每一个细胞。当紫外线穿过身体，进入到血液当中，它就会分解血液中的叶酸，导致人体叶酸不足。

人体为了合成足够量的维生素d，需要让一部分紫外线进入身体，而为了保证人体的细胞正常的分裂与增殖，又需要尽可能减少进入人体的紫外线。人体肤色深浅的不断变化，就是人身体自我平衡和调节的表现，皮肤既不能让进入的紫外线太多，也不能让进入身体的紫外线太少，但是环境中的紫外线是在不断变化的，所以人体内的黑色素含量也需要随着环境的变化而变化。

表观遗传学的发展，打破了过去生物多样性只能靠基因变异来获得的观念，让人们重新意识到，每一个个体在生存过程中所获得的个体特征和能力，也可以通过遗传传递给下一代。每一个个生命个体为适应环境所做的努力，并不会白白的浪费。如果它的基因能够传递下去，那么它的后代将继承他通过努力所获得的某种生存优势，当这种优势一代一代的积累下去，最终就会形成这个物种特有的独特能力，这种能力往往就成为了这个物种的重要标志。