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[转载]缺乏母爱会有什么影响？: 热度 1 welcomezp 2011-6-11 11:58; 加拿大蒙特利尔的麦吉尔大学（McGill university）的神经科学实验室，在这里神经科学学家迈克尔·米尼教授（Michael Meaney）和他的同行们正在研究婴儿时期所受到母亲的爱抚对成年后心理与行为的影响，而舞台上举止各异的表演者们也并非红男绿女，而是一只只实验室里出生成长的成年大鼠。母鼠在给幼鼠哺乳时，有时会弓起后背，舔舐爱抚怀中的小家伙，可是这种“慈爱”行为的频繁程度却因母鼠而异。科学家们发现，得到母亲爱抚较少的那些老鼠，长大以后往往对陌生环境充满警惧；相反，“母爱泛滥”的母亲更容易养育出天不怕地不怕的后代。更加有趣的是，如果把不那么惯于爱抚的母鼠所生的幼鼠偷偷放到频繁爱抚的母鼠身边，这些幼鼠长大之后，行为举止也与它们养母的子女一样，大多显得无畏而富于探索精神。这就说明，并非是“冷淡”的母亲把怯懦的基因传给了后代，而是由于子女在幼年时期所受到的养育方式不同，才导致了成年之后行为的差异。幼年时代与母亲的关系对儿女成长影响巨大，并非新闻。事实上，多数人都会对缺少母爱的孩子心怀同情。确有大量科学研究表明，幼年时代经历了母婴分离、被忽略、被抛弃、被虐待的孩子，长大之后罹患抑郁、狂躁等心理疾病、乃至自杀的可能性均比正常家庭的孩子要高。可是，幼年时代的经历，究竟是如何改变了我们人生的轨迹，会对我们的大脑产生怎样的影响？这一切之中的生物道理，要从我们身体深处一条叫做“下丘脑-垂体-肾上腺轴”的神经脉络说起。下丘脑、垂体和肾上腺一线，是协调我们应激反应的枢纽，也是保证我们的祖先能在危险丛林里生存下来的至关紧要的法宝。当面临外界危机时，我们的下丘脑分泌激素作用于垂体，促进垂体分泌下游激素，激活肾上腺皮质，而肾上腺皮质立刻作出反应，分泌皮质激素。在它的作用下，我们心跳加速，体内血糖升高，脂肪被分解，能量被释放，身体迅速进入应激状态。可是，当危急情况过去，一个巧妙的反馈环开始发挥作用——过多的皮质激素进入大脑，抑制下丘脑和垂体的活性，从上游切断这条应激反应，而我们的身体也就回到了和平时期休养生息的状态：食物被消化吸收，能量被储存，免疫系统在体内活跃地巡逻，直到下一个危机到来。科学家注意到，在幼年缺少母爱的个体体内，应激激素——皮质激素的水平哪怕在和平时期也要比普通个体更高（4），而且这种升高现象往往持续到成年时期。这并不奇怪，缺乏长辈的照顾，对幼年的个体是相当大的危机，直接威胁到他们的生存。于是皮质激素挺胸而出，全面插手机体功能，正是亿万年的自然选择给我们留下的锦囊妙计。而不幸的是，正如许多事物一样，指挥我们的躯体安然度过难关的皮质激素也是一柄双刃剑。当浓度居高不下，它将对我们的身体造成许多损害：机体免疫机能被削弱，睡眠紊乱，心理变得易于抑郁、躁狂、恐惧，并且对酗酒吸毒的抵制能力也相应下降。实际上，许多人都认为快节奏的现代社会里长期存在于每个人心头的危机感，正是一系列心理疾病盛行于世的重要原因。那么，这些由于幼时母爱不足而体内应激激素一路走高的个体，容易受到各种负面情绪的影响，确实也在情理之中。还不仅仅如此，从幼年时期起就具有高水平的皮质激素，比成年后才面临激素升高，对我们的大脑发育有着更加显著的影响。出生之后，在我们生命的前几年乃至于二十年间，大脑还处在活跃的发育之中。而此时大脑最容易受到各种激素的影响，而改变自己发育的进程。一直面临高水平皮质激素的大脑，发育将相对减缓——譬如对学习与记忆至关重要的海马体，又如运筹帷幄、作出决策分析的眶额皮层在这些激素水平过高的个体内，体积往往较小，暗示这些大脑的发育确实有所不同。相反，掌管恐惧反应的杏仁核却体积加大，活性提高，使得个体更容易受到焦虑情绪的困扰。大脑中这些显著的变化都显示，幼年时代的经历和体内激素的变化，往往比成年后的经历，有着更加持久而难于逆转的效用。可是，这些发现并不足以让科学家们洋洋自满，他们依旧困惑于究竟是什么机制导致了幼年时期因生活环境不利而升高的激素能具有如此长效显著地作用，竟让在几十年后还阴魂不散地困扰许多人的生活。这一次，米尼教授和他的同行们深入实验大鼠的脑细胞深处，到它们的遗传基因里去探求这个扰人的秘密。自从上个世纪五十年代DNA双螺旋结构被发现，遗传密码被破解，人们一时间以为自己已经读懂了生命的天书。可是稍微思考一下，就会发现一切并非那样简单直接。在遗传基因组成完全一样的同卵双胞胎之间——尤其是那些因为种种原因被分开，在不同的生活环境中成长起来的双胞胎之间，他们的性格、心理、甚至生理上都存在着相当可观的差异。还有，我们手指尖的皮肤细胞和我们大脑里的神经细胞，外观上看起来完全没有相似之处，而实际上它们细胞核之中的DNA里却记载着一模一样的遗传信息——究竟是什么缘故，让它们的命运如此不同？科学家意识到，从DNA序列到生命的外观之间，还横梗着一个又一个不透明的黑匣子，在这些黑匣子里，我们的遗传密码、体内环境和体外环境以极其复杂而又精妙的方式互相作用，共同决定了我们的现在与未来。这其中的一个，匣口已经被揭开，暗箱操作的秘密也慢慢为我们所知，这就是表观遗传修改（Epigenetic modification），现代生物学的研究热点之一。这种机制，是在不改变遗传密码的排序的基础上，通过对DNA和染色体蛋白的化学修饰（5），来达到激活或者削弱基因表达的目的。在上文提到的皮质激素反作用于大脑里的垂体和下丘脑，切断应激反应的负反馈环里，就有着这么一个关键的基因，会受到决定命运的化学修饰。这个基因的产物，是一个叫做皮质激素受体的蛋白质，它是这个反馈环里最重要的一个节点。它处于神经细胞的细胞膜上，皮质激素进入大脑后，必须要和它结合在一起，才能启动下游的切断反应。而这个基因上，有一段重要的区域，一旦接受了化学修饰，就会大大削弱基因表达成蛋白质的能力。一旦这个基因的表达变弱，产物蛋白的产量下跌，大脑的神经细胞将不再对高水平的皮质激素做出剧烈反应，也就无法有效切断下游肾上腺皮质制造更多激素的反应。长此以往，皮质激素的水平自然居高不下。米尼教授他们发现，在幼年受到母鼠爱抚较少的大鼠脑细胞里，这个皮质激素受体的基因上确实被加上了不少化学修饰，蛋白产量远比那些受到频繁爱抚的大鼠要低。更加惊人的发现来自于对人类的研究——他们对12名受到童年虐待的自杀者脑细胞进行分析后发现，他们的这个基因上所加的化学修饰显著高于正常死亡者，甚至高于没有受过童年虐待的自杀者。相应的，他们的皮质激素受体的蛋白产量比后两者显著降低。幼年缺乏母爱，导致基因修饰状态被改变，居然能在数十年后造成如此持久的影响。这个听起来骇人的现象，科学家们却认为，它依然是在物种演化与自然选择中被保留下来、曾经造福我们祖先的重要机制。在瞬息万变的现代社会里似乎听来无理，可在原始的丛林之中，草原之上，如果母婴生活的环境比较危险，母亲很可能无法专注地爱抚子女，加上来自危险环境中的其他危机，会使得后代体内应激激素变高，而这种激素对神经系统的持久修饰，保持激素的高水平，将使得后代在类似的危险环境之中得到更强劲有效的应激反应——毕竟出生的地方也很可能是它们终老一生的地方，这对后代的生存是相当有利的。只不过这来自于远古、深藏在我们大脑深处的记忆，在日常压力司空见惯的现代社会里，也许不再是我们的福音。然而，如果我们出生在一个相对不幸的环境中，是否我们一生就注定悲剧？显然并非如此。我们的体内有许多复杂的系统，能够互相平衡制约。而且，对基因的修饰、蛋白的表达乃至激素水平的调控都并非不可逆。事实上，有研究表明，被幸福家庭领养的孤儿在与新家庭生活六周后体内的激素水平就将恢复正常。而即便是童年快乐的孩子，长大以后一样可能受到抑郁、焦躁和其他心理疾病的困扰。与其说科学家们在皮质激素受体上找到了锻造我们一生命运的密匙，不如说他们开启了一条新思路，供我们思考遗传与环境、经历与成长、心理与生理，个体与社会之间错综复杂而又充满动态的关系。 1. 本文限于篇幅，只对母亲的影响做单独讨论，并不是说父亲育后代的关系不重要。虽然在许多动物里父亲对抚育后代所起的作用并不大，但在人类显然并非如此。实际上，不但父亲，甚至其他亲属、邻居、甚至幼儿园环境对人类后代的幼年发育的影响极大。 2. 下丘脑分泌、作用于垂体的激素有促肾上腺皮质激素释放激素与抗利尿激素。 3. 垂体分泌、作用于肾上腺皮质的激素主要是促肾上腺皮质激素。 4. 有研究表明，受到家庭忽视引起皮质激素异常升高，而更为极端的不利环境——譬如大量家庭暴力或者被彻底遗弃——则造成皮质激素在后期异常降低。对后者在个体发育上的具体作用研究尚不如前者，但可以肯定的是，维持皮质激素的正常水平非常重要，过低过高都会造成负面影响。 5. 最为常见的修饰是给DNA里相连并重复多次的“CG”序列里的C上加一个甲基，或者给染色体组蛋白上加上乙酰基。作者 seren; 个人分类: 人类学|5508 次阅读|1 个评论

[转载]人类的长寿基因: welcomezp 2011-6-11 10:29; 博士顿大学生物统计系的保拉·萨巴斯蒂亚尼（Paola Sebastiani）与医学院的托马斯·波尔斯（ThomasPerls）所领导的研究团队在《科学》杂志上发表论文，声称通过分析150个遗传基因的记号，可以预测个人活过百岁的概率。“预测模型的正确率达到77%。”这是否意味着已经炙手可热的个人基因测序业务将很快提供该项服务？波尔斯澄清：“作为文章作者，我们并不认为时机已经成熟。”此外，除了预测，我们还能做些什么？这项研究是否意味着科学家们成功定位一百五十个“长寿基因”，进而很快就能弄清了长寿的生物机制，甚至可以利用医药或者基因工程的方式来促使人人长寿？萨巴斯蒂亚尼却冷静地告诉记者：“此刻所做的一切只是统计分析而已，若想要了解其中的生物机制，以及这些基因记号究竟为（人类长寿）做出了多大贡献，还有许多工作要做。所以，这只是第一步。”那么，我们究竟应该怎样解读这项科研的意义？且从这150个遗传基因的记号从头说起。百里挑一的差异我们绝大部分的遗传密码，记载在细胞核内二十三对长链般的DNA上，而每条长链由四种核苷酸分子组成。你可以将核苷酸看做四色的珠子，千万颗乃至上亿颗这样的珠子串在一起，它们的颜色和顺序，记载了我们从双亲那里继承而来的遗传信息。如果从北京街头随便抓来两个毫无亲缘关系的陌生人，他们体内每条长链99.5%以上的部分都是完全一致的。也就是说，这俩人之间，平均每上百颗珠子里，只有一颗的颜色不同。如果在在一小段DNA里，只有一颗珠子在人群中有不同颜色（通常只有两种颜色），这颗珠子所在的位置，就被称作“单核苷酸多态性”（singlenucleotide polymorphism, 缩写SNP,读音snip）位点。纵观人类基因组，平均每一百到三百个核苷酸里会出现一个SNP位点，而我们个体基因组中90%的花样，都以SNP的形态存在。可以说，每人都有一套颜色特异的SNP珠子，它们虽然相对数量不大，却使得我们遗传密码个性鲜明，并为个体差异起到可观的决定作用。既然SNP如此关键，近年来，运用一种叫做全基因组关联（genomewide association, 缩写GWA，读音giwa）分析的特殊研究手段，从众多SNP位点中找到与特定健康状况“有关”的那些，成为遗传界炙手可热的领域。简而言之，这样的研究通常找来两组人群，一组有特定健康状况——譬如患有某种疾病，而另一组没有。科学家们通过分子生物学的手段，确定每个被试个体体内一组SNP珠子的颜色是红是绿，再通过统计方法，计算红色（或绿色）珠子是否特别容易出现在患有疾病的被试体内，如果答案卫士，该SNP就被判为与这种疾病“相关”。预示长寿的密文过去五年里，利用GWA，科学家们已经先后发现成百上千个SNP，分别与四十多种疾病相关——其中包括心血管疾病、糖尿病、自闭症、癌症等常见疾病。而本文开头所提到的研究者，则找来两组已过世的老人的血样：一组特别高寿，终年在95岁到119岁；而另一组则与广大群众差别不大，终年在53岁到90岁之间。研究者先从二十六万个SNP中，找出数十个各自与长寿相关的单个SNP位点；又建立统计模型，找到一套“具有预测性的”SNP，共有150个。通过确定每一个被试体内这套SNP的颜色，他们可以计算出该个体活过百岁的概率——如果超过一半，就被定义为“很可能高寿”。由于被试的寿命都已知，把计算机算出来的结果和实际情况一比较，发现77%的百岁老人都确实被模型预测为高寿者，这，就是“准确性达到77%”的来源。那这是否意味着，如果有人对你体内这150个SNP进行测定，就能以77%的准确度预测你能否活到百岁呢？显然并不是这么简单。首先，GWA手段很容易受到被试的特定遗传背景（譬如所属人种）的影响，利用GWA手段所得到的类似研究结果，都需要在不同人群中得到多次重复确认，才能被学界认可。而预测的准确性，也很容易受到影响。事实上，波尔斯他们也在研究中重复过两次，每次的准确性都不相同。其次，“统计是最大的谎言”虽然是一句行内人的笑话，但也说明对统计结果的解释，需要格外谨慎：用任何统计方法计算出来的、代表概率或准确性的结果，严格来说，都只在统计学本身的范畴里有意义。在科学家们做出进一步的功能性实验和分析之前，这些结果并没有显著的生物学意义。事实上，GWA所找到的大多数SNP，都很可能与长寿毫无关系，只是因为误差、实验设计的特点，或者这些SNP正巧和导致长寿的基因做了近邻，才被找了出来。另外，这150个SNP远未涵盖所有与长寿相关的遗传密码——在异常高寿的老人中，有三十位被模型判断为“活到百岁希望渺茫”，而他们之中不少人却有着悠久的长寿家族史，这就暗示着还有其他促进长寿的遗传因素并未被发现。最后，科学家们最担心的，则是如果这项研究被直接用于个人基因测序，会对每个接受测序的顾客产生什么样的心理暗示——如果你知道自己基因优良，会不会纵容自己抽烟酗酒？又或者如果你发现自己活过百岁的可能性不大，会不会自暴自弃，变成一只沙发土豆？事实上，虽然遗传密码对我们的健康起到至关重要的作用，但外界环境的影响却绝对不容忽视——在很多情况下，环境的作用甚至远远大于基因。过于强调基因的作用，而忽略健康生活习惯的重要性，对于任何人，都将是一场灾难。有研究表明，基因对我们是否能活到85岁，只起到20-30%的作用。而就在这项研究之中，有15%的未活到百岁的被试却被计算机定位为“高寿者”。换言之，他们很可能继承了优秀的长寿密码，却因为其他因素而无缘高寿。刚刚起步的探索对于生物医学研究者，统计概率固然重要，但最关键的，恐怕是怎样利用这些统计结果，来摸清生命现象之下的生理基础，并进一步探索能为人类健康服务的道路。这些年来，GWA研究之所以风起云涌，则在于科学家们认为，它能有效地为进一步的研究指明方向，提供枪靶。在GWA之前，为了找到疾病的遗传根源，遗传学家往往需要做大量的家族连锁分析。这样的工作，相当费时费力，并需要研究者提出预设猜想——猜测致病基因在DNA上的大致位置。而且，大多数常见疾病的罪魁祸首都可归结于多个基因的共同作用，可传统的遗传连锁分析却对多基因分析效果不佳。而GWA相对简便快捷，不需要任何关于基因位置的预设，可以同时分析数以十万计的遗传基因位点，一举找出多个与疾病有统计相关性的基因密码，自然备受研究者的青睐。 GWA找到的与健康状况相关的SNP位点中，有两种对生物医学研究意义重大：一种能直接影响基因功能的SNP位点。这些位点是红是绿，往往可以决定该基因所制造出来的蛋白质的序列、功能，直接影响生理。2005年，科学家们曾经利用GWA一举发现导致老年性黄斑变性（age-relatedmacular degeneration，一种在老人中极为常见的致盲因素）的基因“补体因子H”（ComplementFactor H）。这个基因与炎症相关，似乎和视力风马牛不相及，若非GWA研究，恐怕很少有人会想到它是重要嫌犯之一。另一种SNP位点，本身并不影响到任何基因的功能，可是却因为与嫌犯在DNA上位置接近，被GWA发现。科学家们于是可以顺藤摸瓜，通过这些地图标识般的SNP，找到真正的罪魁祸首。恐怕大多数的GWA研究所能找到的SNP，还是属于这后一种情况。萨巴斯蒂亚尼和波尔斯的研究中所找到的与长寿相关的SNP，有一些似乎确实在衰老机制中有着一席之地。这些SNP曾在过去的遗传相关性研究中被发现，与老年痴呆、肌肉萎缩、骨骼代谢、免疫应激等方面相关。今后，它们将会作为备选基因，供研究衰老的科学家细细省视。另外，当这篇文章的作者们分析那些两千多个已知的、与老年疾病相关的SNP位点时，他们惊讶地发现，这些SNP的分布，在长寿组与对照组之间，并没有任何区别。这可能预示着，长寿的秘诀不在于免于继承那些致病基因，而在于拥有一批“健康基因”，能延缓老年疾病的发作——事实上，大多数百岁老人，在他们九十来岁时，还相当健康，少有病痛。不过，这样研究结果的复杂性意味着：想通过一两个基因来全面解释为何有人能特别长寿？这样的努力不太可能“结出硕果”，英国纽卡斯特大学衰老与健康研究中心的主任托马斯·柯克伍德（ThomasKirkwood）说，“我们不是在寻找那几个设定生命时钟的基因。事实的真相，当它被揭露时，将会异常繁杂。” 作者： seren 参考文献：原文： Sebastianiet al., Genetic Signatures of Exceptional Longevity in Humans，Science DOI: 10.1126/science.1190532， http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/science.1190532v1 其他参考论文: Cordell HJ, Clayton DG. Geneticassociation studies. 2005 Lancet366:1121-31. Dawn Teare M, Barrett JH. Geneticlinkage studies. 2005 Lancet 366:1036-1044 Klein RJ et al., Complement Factor HPolymorphism in Age-Related Macular Degeneration 2005 Science 308:385-389 Pearson TA How to Interpret aGenome-wide Association Study. 2008 JAMA 299:1335-1344 Psychiatric GWAS ConsortiumCoordinating Committee, Cichon S et al., Genomewide association studies:history, rationale, and prospects for psychiatric disorders. 2009 Am JPsychiatry. 166:540-556 参考网站： http://www.nature.com/news/2010/100701/full/news.2010.328.html http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=128239173ps=cprs http://www.genome.gov/20019523 http://health.mytelus.com/channel_health_news_details.asp?news_id=21758news_channel_id=2104channel_id=2104 http://en.wikipedia.org/wiki/Genome-wide_association_study http://en.wikipedia.org/wiki/International_HapMap_Project; 个人分类: 人类学|87 次阅读|0 个评论

为什么西方人的眼睛是蓝色的？: 热度 9 welcomezp 2011-6-6 17:23; 我们的眼睛是极为精密的身体器官，超过任何现代高端摄像技术。有可自动调节光圈（瞳孔）和自动对焦系统（晶状体），内面（脉络膜）能最大程度地避免光线四处散射，不仅如此，它的底片（视网膜）灵敏度超高，不论在白天和夜晚都能捕捉影像，无需临时更改感光度也不用外加滤镜；它还自带 Photoshop 功能（神经网络），成像之后迅速增强图像反差、调整颜色……我们每一个人应该为自己拥有一双精密的眼睛而自豪，那么眼睛近期出现了什么变化呢？下面转载《新探索》的一篇关于眼睛的文章。眼睛从哪里来？地球上生命痕迹的出现可以上溯到至少 35 亿年前，然而生物在这段历史的大部分时间内都过着不见天光的日子。后来单个感光细胞在生物体表面出现了，世界明亮了。最初的‘眼睛’可能出现在 5 亿 4 千万年前的寒武纪。在进化路上，生物相当随遇而安，不需最好，只要够用。这种知足的性格使得眼睛若干中间产物得以作为不同生物的终点保留下来。达尔文在《物种起源》中将各种生物的眼睛从简单到复杂排成一列，便大致推测出眼睛进化的历程。例如，某些单细胞生物只有一些可以感受光的蛋白，它们见到光就心满意足；有的生物只有一洼小小的眼窝，然而你已经能从这个简单的聚光工具看出高级眼睛的端倪，这些生物只要不撞上前进路上的障碍物就能高兴活着；高等生物的生存却容不得它们将猎物与敌手看混，于是各自进化出一系列结构，来将世界看清楚，鹦鹉螺和人眼便呈现了两种不同的策略。前者将眼睛的开口缩小，使它变成一架“针孔照相机”，从而让光准确到达感光细胞，眼前的物体就能边界清晰，在它们这个群体内，估计该是“眼小为美”；但是人类并不甘心采取这种舍弃光强获取清晰度的措施，却另走了一条迂回之道，我们这一进化分支的祖先在眼窝前塞进一个透镜——晶状体，它同样能把光线汇聚到视网膜，却赋予了我们一个比鹦鹉螺明亮许多的世界。这样，大自然中不同眼睛的集合就如同一个活化石库，我们可以将这些化石理解为人眼进化之路上留下的一串脚印。于是，那个令达尔文困惑了一下的问题至少是有解的。十几年前，两位瑞典科学家甚至将这一过程量化，他们将鱼眼进化拆分为近 2000 个步骤，并用计算机模拟了整个过程，经保守计算，他们结论说，这一过程的实现理论上只需 36 万年。现在许多科学家都相信，从一个感光细胞到我们的眼睛，最关键的变化就发生在最初几百万年之内。值得一提的是，人眼已如此适应陆地生活，要将光线汇聚到视网膜上，不光需要可变焦透镜（晶状体）的作用，空气与角膜之间的界面也至关重要。角膜表面覆盖了一层薄薄的泪膜，光线接触人眼之后，只有 1/3 折射依赖后边的晶状体， 2/3 的折射都在空气及这层泪膜之间发生，这里相当于一个固定焦距的透镜。这便是为什么当你潜入水中视线就变得模糊，那个时候这层泪膜和周围的水环境混为一体，在空气中可以发生的折射便不会发生，于是光线就不会恰到好处地投射到视网膜上了。为什么人眼不完美人眼并不完美，存在许多设计缺陷。德国生理学家亥姆霍兹曾将眼睛比作光学仪器，并声称如果商家卖给你如同人眼一般的次品，那么你肯定有权要求退货。看似复杂和精致的人眼，它的背后究竟隐藏了什么缺陷，会让这位科学家如此不满呢？至少，每时每刻在你的视野中就隐藏着一个巨大的骗局—— 这就是眼中的盲点。如果你将左眼闭起，再用右眼轮番看下边图二一行中的每一个字母，你会发现什么？当看到某个字母的时候，大黑点会从你的余光中消失！理论上来说，这个“盲点”就分别藏在两只眼视野正中偏外 20 度，这着实是一个不该出现的失误，连鹦鹉螺和乌贼眼中都不会发生。眼球最后面是一层视网膜，它上边的感光细胞本该连续不断地铺满一层，从而感受从眼睛前端各个方向进入的光。然而一大捆视神经偏偏要从视网膜正中掏个洞穿过去，这个洞就是那个“无人看守”的盲点。眼睛好不容易进化到中途，已经没有机会从头来过。不过，如果你试着将刚才的黑点换成一条水平线（这个大家可以自己用一张纸还画一画试试），你会惊奇进化是多么聪明地弥补了这一失误。你是否发现，当你的视线在一行字母之间移动，你却无法在字母右边的直线上找到让直线中断的一颗盲点？因此，即使不考虑两只眼睛视野的互为补充，你的大脑也已经学会利用盲点周围的信息为这一点填补图形，涂上上色，将它完全伪装起来，真可谓最智能的 photoshop 。对于某些低等的生物，情况就未必是“我思故我见”了。比如某种水母，它们为自己武装了相当精细的眼睛，却没有大脑，眼睛接受的信息直接传到肌肉，是极端不过脑子的鲁莽派。图二：请大家闭上左眼，右眼轮番看过abcdefgh，有没发现看到哪里大黑点活生生地就没了…… 为什么西方人的眼睛是蓝色的？从外观上来看，人眼最明显的特征之一恐怕是它虹膜的颜色：许多白人有着半透明的蓝眼珠，我们东方人则是褐色。其实这种差异只是眼睛进化到最近的一支小插曲，如果没有 6000-10000 年前那个基因突变，也许现在所有人都是同样的褐色眼球。那样，不仅身份鉴定会少一项标准，世界是不是也会显得寂寞许多？在人类产生之后的 19 万年之内，这个基因一直好好工作着，它产生一种具有功能的蛋白，该蛋白又和黑色素的合成相关，后者给我们的头发、眼睛和皮肤带来了较深的颜色。然而，就在这最后 1 万年内，当我们的祖先在黄河岸边使用着新石器，抬头用褐色的眼珠瞪着河北上空的蓝天时，一个突变已经在国外的黑海一带产生了。这个突变并不对全身施加影响，却恰到好处地减少了眼睛虹膜中黑色素的合成，于是眼睛的颜色便被“稀释”成了蓝色。其实这个突变有一定风险，因为如果改变更加彻底，整个人体的色素合成则都会受到干扰，这时候人就患了白化病。言归正传，携带有这个突变的人逐渐向世界各地迁徙，和具有同样或不同样基因型的个体繁衍后代，基因相混杂。于是，现在的我们已经不能根据眼球虹膜的颜色来判断一个人究竟来自何方了。人类的虹膜除了褐色和蓝色，还有红色、绿色、琥珀色、灰色、紫色等等，其中涉及的也不光是黑色素的多少，但究其根本，也就是褐色、黄色和蓝色三种成分的比例不同而已。为什么亚洲人的眼睛很有魅力？相比于眼睛颜色来说，更能代表东西方人差异的则是眼角内部上眼睑是否具有向内皱褶。这是一个存在于蒙古人、中亚人、东南亚人和本土美洲人中的特征。有些人类学家称，这一特征起源于寒冷的东亚地区，那里大部分时间冰雪覆盖，无时无刻不将强烈的阳光晃入人眼。于是，人们便进化出皱褶的结构，它使得人眼变窄，不仅限制了进光量，而且可以帮助人们抵挡猛烈地风沙；而在南美草原和沙漠，黄灿灿的草地或沙地同样会反射阳光，于是，那里的人便也获得了这一特征。内眼角向内皱褶的存在造就了东方人的丹凤眼，同时使得人的眼睛看起来略微倾斜，其中最典型的代表是美国动画片《花木兰》中女主角的眼睛。这其实也代表了西方人对东方人眼睛的想象和爱好。英国作家莫里斯便在他的著作《裸女》中表达了如下的诧异：东方人的眼睛多有吸引力啊，那些姑娘为什么纷纷跑去整容去掉眼睛的这个迷人的向内皱褶呢？图三：内眼角向内皱褶：左边是妈妈，纯种亚洲人；右边是她的混血孩子，向内皱褶已经不完全了。对于人类这种社会性动物来说，眼睛从来不仅仅是一个向外部世界打开的窗口，它们也使得人们可以进入彼此的内心世界。比如，人眼有多数猿类不具有的清澈眼白，一种假说是：这种特征可以令视线方向、眼睛表情以及身体健康状况更加凸显；人类渴望交流，甘愿冒着暴露自己想法的风险。不管这种假说是否正确，它至少已表达了我们的一种愿望，而眼睛恰恰被选中，充当了完成这一美好愿望的代表。为什么把眼睛被摆在前面长在前方的眼睛能够更好地感知空间关系，尤其是物体间的距离，于是在运动的过程中可以更加准确地定位；而长在两边的眼睛虽然舍弃了最佳的空间感，却使得动物可以看到更广大的范围。多数草原食草动物采取后一种措施，如斑马和兔子，它们的视野几乎能达到 360 度，这样它们就能随时发现可能从各个方向接近它们的捕食者。多数捕食者的眼睛则长在前方，使得它们能更准确地判断与猎物之间的距离，抓住猎物的时候也就能出手准确。有的人类学家和解剖学家猜测，猿类祖先需要捕昆虫而食，因此采取了捕食者的眼睛位置策略。眼睛如何自我保护在日常生活中，人通过不自主的快速眨眼来将结膜分泌的粘液和少量泪水涂抹到眼球朝外的表面，这不仅能防止眼睛出现干燥不适，还是一种对病原菌的免疫措施。同时，眨眼还能去掉落在眼睛表面的粉尘和其它异物。当更大的威胁接近人眼，眼皮通常会非条件反射地合起来，反应时间连 0.1 秒都不到。多数情况下，这种机制能够帮助人眼免受意外袭击。张鹏点评：眼睛是最复杂的人体器官之一，越来越多的人对眼睛研究产生兴趣。仅就关于眼睛的学术杂志，目前国内有《眼视光学杂志》和《中国眼鼻喉科杂志》等，国际上有《Experimental Eye research》《EYE》《Journal of Eye Movement Research 》《 Progress in Retinal and Eye Research 》《Current Eye Research 》《Journal of Eye Movement Research》《Animal Eye Research》等。近年来，《自然》杂志也连续刊登关于眼睛疾病研究的新进展。这些足以说明人们对眼睛这一器官的关注，希望在这一方面有更多的开拓。我也很关注眼睛的问题，因为自己天生是个小眼睛。我从初中开始戴眼镜，并不是因为近视，而是因为母亲说戴眼镜可以遮丑。这样带了很多年的眼镜，实际上一直都是0度的平镜。所以我一直梦想人们会喜欢小眼睛的人。我对于灵长类瞳孔颜色的研究开始于2004年。当时在日本九州高崎山调查野生猴群社会行为，我无意中发现两个相互理毛的青年猴子有不同的眼睛颜色，一个是黄色、另一个是蓝色；另外，附近一个黄眼睛的母猴子怀里抱着蓝眼睛的小猴子。于是脑海了浮现出几个问题，日本猴的眼睛是什么颜色的？是否会出现地域种群的不同？我初步调查比较了4个种群的近两千个个体的眼睛颜色，发现日本猴的眼睛颜色存在明显的个体差异，而且会随年龄、遗传等因素的影响。我们进而讨论了人类和非人灵长类瞳孔颜色变异的进化意义。这篇论文经历了六次审阅，终于发表于2007年《Primates》。后来我在国际灵长类学会发表这一研究结果的时候，受到最佳讲演奖的好评，获得了个奖牌和一些奖金，也算是对小眼睛的一些安慰了。张鹏于中山大学人类学系马丁堂 2011年6月6日; 个人分类: 人类学原创|50908 次阅读|17 个评论

[转载] 我们为什么赤裸？: 热度 1 welcomezp 2011-6-6 11:14; 灵长类动物中，仅有人类皮肤几乎完全裸露——不论是披着短黑毛发的吼猴，还是身穿松散铜色“外衣”的红毛猩猩，其他灵长类动物身上都长着浓密的毛发。尽管脑袋和其他部位也有毛发，但与我们的近亲相比，即使体毛最多的人，皮肤都只能算是裸露的。我们的体毛是如何脱落的？几百年来，科学家一直在探讨这个问题，但要找到令人信服的答案并不容易：人类进化史上的大多数标志性转变，比如直立行走（upright walking），都记录在人类祖先的化石中，但迄今发现的所有化石，都没能留下关于人类皮肤进化的直接证据。尽管如此，科学家还是在最近几年的研究中发现，化石记录中含有人类从多毛向无毛转变的间接证据。根据这些线索，以及近十年来基因组学和生理学上的相关研究，我和同事提出了一套令人信服的理论，阐述人类祖先身上的毛发为什么会脱落，以及这个过程从何时开始。该理论不仅解释了我们的外貌相对于其他灵长类动物为什么如此“奇怪”，还暗示在大脑容量、语言能力等人类其他特征的进化上，裸露的皮肤发挥了非常关键的作用。毛发的差异要弄清楚人类祖先的体毛为什么会脱落，我们先得知道其他动物为什么会有毛发。毛发是哺乳动物特有的皮肤附属物，可作为哺乳动物鉴定分类的依据：所有哺乳动物或多或少都有一些毛发，而毛发浓密的占绝大多数。毛发不仅能防潮、防晒、防擦刮，抵抗有害寄生虫和细菌的入侵，还具有伪装功能，有助于迷惑猎食者。根据不同的毛发特征，动物之间可以相互辨认。哺乳动物还可利用皮毛传达“社交信息”，表明自己的情绪：如果一只狗本能地将脖子和后背上的毛发竖起，就意味着它在传递明显的警告信号，让挑衅者离它远点。尽管具有如此多的重要功能，但某些哺乳动物世系的毛发已经退化，变得稀疏而纤细，没什么功能。这些动物要么栖息在地下，要么生活在水中。对于裸鼹鼠之类生活在地下的哺乳动物，向无毛进化是对地下大规模群居生活的适应。由于在地下，裸鼹鼠看不见同伴，它们的社会活动也只是挤在一起相互取暖，这时毛发的作用就显得多余。鲸鱼这类海生哺乳动物完全生活在水中，从不上岸，因此裸露的皮肤可以减小水的阻力，有助于长距离潜游。为了弥补保温层的缺失，鲸鱼拥有厚厚的皮下脂肪。相反，水獭等半水生哺乳动物则拥有浓密、防水的毛发，可以吸附空气，增加浮力，让水獭更易于向上游动。在陆地上，毛发还能保护水獭的皮肤。大象、犀牛、河马等大型陆上哺乳动物很容易处于过热状态，需要散去机体产生的大量热量，因此毛发也在进化过程中逐渐脱落。动物体型越大，身体表面积与体重之比就越小，散发体内多余热量的难度也就越大（相反，老鼠和其他小型哺乳动物的身体表面积与体重之比较大，需要努力保留足够的热量）。在更新世期间（即200万年前～1万年前），犀牛、猛犸以及现代大象的其他近亲因为生活在寒冷环境中，身体披着长长的毛发，有助于它们保持体温，降低进食量。而今天，几乎所有大型哺乳动物都生活在闷热环境中，对于这些相对散热面积较小的动物来说，浓密粗长的毛发将会危及生命。人类体毛的脱落并不是对地下或水生生活的进化适应（尽管一个广为人知的假说认为，人类是从水生猿类进化而来的），也不是体型增大的结果，而是为了使人体保持凉爽状态，这可以从我们的高级出汗机制看出端倪。散热机制对于很多哺乳动物（不仅是大型哺乳动物）来说，保持身体凉爽是一个大难题，尤其是它们生活在燥热环境并因为长距离行走和奔跑而产生大量热量时。它们必须及时调节身体内部温度，如果过热，一些器官和组织（特别是大脑）就会受到损伤。哺乳动物用多种策略防止身体过热：犬类选择喘气的方式；大多数猫科动物在晚间凉爽时段最为活跃；羚羊则把动脉血中的热量转移到已通过呼吸冷却过的小静脉血中。但对于包括人类在内的灵长类动物来说，出汗是主要的散热方式——皮肤分泌汗水，汗水蒸发时就会带走体表的热量。这种全身降温机制与蒸发冷却器（也称散热器）的原理相同，能极有效地防止大脑及身体其他部位因过热而受损。然而，出汗的方式也不尽相同。哺乳动物的皮肤拥有三种腺体——皮脂腺（Sebaceous gland）、顶泌汗腺（apocrine gland，也称大汗腺）和小汗腺（eccrine gland），汗液就是由它们共同制造的。在大多数哺乳动物中，皮脂腺和顶泌汗腺是主要产汗腺体，位于毛囊基部附近。它们的分泌物会在毛发上形成一层油性的、有时呈泡沫状的混合物（在奔跑的赛马身上就能看到这样的汗液）。这种出汗方式虽然有助于降温，但降温程度很有限。美国艾奥瓦大学的小G·埃德加·福克（G. Edgar Folk, Jr.）和同事在20多年前就证实，当动物皮毛变得潮湿、被黏稠的油性汗液缠结在一起时，散热效果就会大打折扣。这是因为蒸发发生在毛发表面而非皮肤表面，毛发的杂乱无章阻碍了热传递。在热传递效率降低，可能威胁机体健康的情况下，动物必须大量饮水，而此时往往又没有现成的饮用水。因此，在酷热的夏天，如果全身长着毛发的哺乳动物被迫激烈地或长时间运动，就可能因热衰竭而虚脱。人类不仅没有毛发，还拥有数量极多的小汗腺（200万～500万个），每天能分泌多达12升的稀薄水性汗液。小汗腺并非聚集在毛囊附近，而是靠近皮肤表面，通过微小的毛孔排放汗液。裸露的皮肤，再加上汗腺直接将水性汗液分泌到皮肤表面，而不是聚集于皮毛上，使得人类可以非常有效地释放过剩热量。2007年，美国哈佛大学的丹尼尔·E·利伯曼（Daniel E. Lieberman）和犹他大学的丹尼斯·M·布兰博（Dennis M. Bramble）在《运动医学》（Sports Medicine）上发表论文指出，人类的散热系统非常高级，以至于在酷暑天举行的马拉松比赛中，一个人可以战胜一匹马。【毛发的进化】 ● 人类的大部分皮肤都裸露在外，这在灵长类动物中绝无仅有。 ● 环境变化迫使我们的祖先长距离迁移，以寻找食物和水，毛发掉落正是对这一过程的适应。 ● 通过分析化石和基因证据，科学家弄清了人类祖先皮肤上的毛发何时开始掉落。 ● 毛发的脱落，促使人类祖先的大脑容积变得更大，增强了他们的象征思维能力——在人类进化史上，这是极为关键的一步。【Tips：为什么“水猿假说”站不住脚】为了阐释人类裸露皮肤的进化过程，科学家提出过很多理论，其中最引人注意、获得支持最多的是“水猿假说”：人类进化曾经历过水生阶段。在1960年的一篇科普文章中，英国动物学家艾利斯特·哈代（Alister Hardy）爵士首次提出该假说，很快就得到英国作家伊莱恩·摩根（Elaine Morgan）的拥护，后者不断地在她的演讲和作品中宣扬这个假说。但问题是，这个假说显然是错误的。水猿假说认为，在700万年前～500万年前，东非大裂谷的出现，使早期人类无法在他们偏爱的热带森林环境中生存，不得不适应沼泽、沿海和涝原的半水生生活，而且在此度过了约100万年。摩根认为，人类与水生和半水生哺乳动物拥有一些共同的解剖学特征，而与稀树草原的哺乳动物不同，这就是人类祖先曾经历过水生时代的证据。这里提及的解剖学特征包括裸露的皮肤、顶泌汗腺的减少以及皮下脂肪量的出现。水猿假说有三个站不住脚的地方。首先，在摩根列举的特征中，不同的水生哺乳动物本身就有很大差别，因此动物体毛的数量与它们的生存环境之间没有直接关系。其次，化石记录表明，水生栖息地有很多猎食性的鳄鱼和攻击性很强的河马等动物。在与这些猛兽对峙时，个体很小、自卫能力不足的人类祖先根本不是对手。第三，水猿假说太复杂。这种假说认为，我们的先祖从陆地生活转入半水生生活，然后再回到全陆地生活。正如美国印第安纳大学波利斯分校的约翰·H·朗顿（John H. Langdon）所阐述的那样，对化石记录最直接的诠释是，人类一直生活在陆地上，人类裸露皮肤的进化动力源自气候变化——它使森林转变为稀树草原。从科学的角度看，最简单的解释往往是正确的。本文摘自《环球科学》2010年第3期封面故事《“赤裸”的真相》；作者：尼娜·G·雅布隆斯基，美国宾夕法尼亚州立大学人类学系负责人；译者：董为，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的研究员。图片来自于网络; 个人分类: 人类学|2883 次阅读|1 个评论

激论：人类的天敌是什么？（图）: 热度 6 welcomezp 2011-6-5 18:54; 自然界中，动物都有天敌。如，老鼠的天敌是黄鼠狼，羊的天敌是狼，蚜虫的天敌是七星瓢虫。那么人类的天敌是什么？以下是在人类学课堂讨论中，同学们意见的总结： 1 人类的天敌是人类自己：人类是地球上智慧最高的动物，任何动物都不能成为人类的天敌。但是这是因为人类年年战乱，每年都有很多人失去生命，说明人类的天敌是自己。 2 人类的天敌是贪婪：人类什么都吃，不管是动物、植物还是微生物，通吃！地球的物种都灭绝了，也就轮到人类自己了。 3 人类的天敌是环境破坏：人类在森林里乱砍乱伐，导致动物们无家可归，森林形成沙漠化，因为这些种种原因，大自然给了人类报复。例如我国北方的沙尘暴现象。 4 人类的天敌是蚊子：美国“生命科学”网站（LiveScience）评出了世界上导致人死亡最多的10种动物，蚊子排名第一，携带和传染疾病。 5 人类天敌是疾病和癌症：它的历史和人类生命出现一样悠久。至今人们还无法彻底摆脱癌症和疾病的纠缠。 6 人类的天敌是科学技术：每一个疾病疫苗的研制成功，可以挽救了一批人生命，同时将不健康的基因积累到下一代。这样人类失去了自我免疫不健康基因的能力。 7 人类天敌是转基因作物：美国人杰弗里史密斯（Jeffrey M. Smith）在2009年7月文章《医生警告避开转基因食品》，披露大量转基因食物危害人畜健康，导致动物早产、流产、不育、子宫脱落和婴仔死亡现象。而人们现在每天都在吃转基因食品。 8 人类的天敌是阎王爷：别的同学都说了，没啥说的了。 9 人类的天是敌外星人：因为地球上实在找不到能对付人类的生物张鹏点评：在考虑人类天敌之前需要先理解人类在自然界的位置，因为天敌的定义是指‘ 在自然界中，专门捕捉或危害另一种生物的生物，这种生物称为另一种生物的天敌。（注意：天敌应该是另一种生物）’ 人类是一种灵长类。灵长类在热爱雨林中，主要在树上生活，回避了大型捕食者，天敌的危害较少。但是，在500万年前，早期人猿祖先进入草原，突然直面遭遇很多捕食动物，例如狮子、豹子和鳄鱼等大型食肉类可能是早期人类的天敌。早期人类锻炼和学会了使用工具、武器等，这些早期文化的出现很大程度上防护了自然界对人类的威胁。人类进一步发展文化，出现石斧等武器（200万年前）并懂得使用火（十几万年前）。文化将人类与自然界隔离。农耕社会以后（一万年前），人类完全脱离了生物食物链。如今，我们生活在完全由文化包裹的人工环境，环顾身边的电脑、桌子、衣服、汽车、宠物猫和狗、水泥地面、马路绿化带以及公园里的人造树林，没有一样属于自然生态系的。简而言之，人类的犬齿小，杂食性，是灵长类的一种，其天敌是大型食肉类；但是人类为了回避天敌，发展了文化。同学们之所以意见不同，却找不到一个明确的天敌，是因为现代人生活在完全由文化包裹的人工环境，早已脱离了自然生态系。张鹏于中山大学人类学系马丁堂2011年6月5日图片来自于网络致谢！; 个人分类: 人类学原创|31894 次阅读|22 个评论

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