我们的天地——世界

李德松 张仕超 乔嵩岩

摘 要：人体生理卫生实验研究发现：最适合人类生存的海拔高度为“500/2000”米。四川省测绘地理信息局正式发布凉山彝族自治州螺髻山、邛海泸山风景区重要地理信息数据：螺髻山风景区海拔高程3671米;邛海泸山风景区海拔高程2044米;而西昌城区为1500米左右，这个海拔高程，是世界公认的最适宜居住的地方。

关键词：杂食性动物;高海拔;EPAS1;缺氧阈值

人类涉及了猿未曾涉及的领域。与局限于热带地区的我们的近亲灵长类不同，智人生活在地球的各个角落，如严酷的沙漠、缺氧的高地和北极地区。密歇根大学的考古学家布莱恩·斯图尔特说道：“人类在居住地上似乎没有很多限制。”

从生态学的角度来讲，这十分奇怪。大多数动物都长期生活在特定的栖息地，而这些栖息地决定了动物的食性。像浣熊这样的生物就是典型的杂食性动物，它们根据栖息地环境的变化选择不同的食物。单一食性的动物，如考拉，活动范围和饮食都非常有限。

斯图尔特和罗伯茨认为，其他古人类或人类进化史上的物种，如直立猿人，都没有在“杂食性动物与单一食性的动物”之间相互转变的能力。早期的祖先在非洲完成进化后，大约在180万年前开始向欧亚大陆迁移，但都出现在与非洲草原和森林相似的地貌。虽然一些地区现在的环境条件恶劣，但古代气候的研究显示这些地区在早期人类出现时是非常宜居的。例如，沙特阿拉伯的尼法德大沙漠（Nefud Desert）就发现有石器和动物残骸，可能是30万到50万年前智人出现之前的古人类沉积下来的。而现在，这个地区变成了贫瘠的沙漠，夏季气温酷热难当，年降雨量不足半英寸。但这些动物骨头明显属于需要可靠水源的物种，比如大象和水鸟。

虽然智人以杂食单一食性动物幸存下来，并在祖先栖息地以外的地方生生不息。尼安德特人和丹尼索瓦人（已经灭绝的近亲物种）也曾向气候更冷、海拔可能更高的地区迁移，但他们的地理分布广度远远不及我们人类。虽然多样性是物种共通的特征，但从人文上来看，无数独特的适应性使得特定的群体征服了极端环境。

最好的案例就是高海拔。在海拔很高的地方，人类不仅要面对严寒和干旱，还要面对紫外线。那里食物有限，而最致命的是可呼吸的空气也有限。与海平面的地区相比，美国丹佛可供使用的氧气就少了17%，而这仅仅是“一英里海拔高的城市”。在1.5英里的地区，氧气减少了大约27%，大多数人都经历着缺氧，或氧气不足，这会导致呼吸短促、恶心和失眠。

然而，世界上超过8000万人居住在1.5英里以上的地区，如西藏拉萨。其实，即便是生活在低地的人也能适应这种高海拔环境，最终产生更多的红细胞，这些红细胞含有的血红蛋白负责将氧气输送到全身。这种快速适应能确保组织获得足够的氧气，但代价是长期的：它会使血液变厚，从而导致心血管疾病和妊娠并发症。但有些人不会有高原反应，或者这种身体快速适应环境而产生的负面后果。美国凯斯西储大学人类学家辛西娅·比尔测量了数百名生活在海拔2英里以上的藏族人的血红蛋白水平，发现“他们的血红蛋白水平简直就像他们不是生活在这个海拔上的人一样。”

辛西娅·比尔等人证明了藏族人已经适应了高海拔的环境。与低地人在幾周内临时适应环境所发生的变化不同，他们的变化是几代人在DNA中固定下来的。

在藏族人中，这种变化至少涉及EPAS1和EGLN1两种基因，这两种基因会抑制机体在缺氧状态下正常产生额外的红细胞。最近的研究表明，EPAS1变体是通过45000多年前的异血缘交配，从另一种古人类中遗传下来的。而其他高海拔地区的种群则表现出智人与众不同的、独有的适应性。虽然这方面的研究较少，但至少发现有一个埃塞俄比亚民族的血红蛋白水平像藏族人一样，与海平面上生活的人类相当，而埃塞俄比亚民族则受到另一种基因的影响。虽然如此，但仍有一些问题存在，其中最基本的是：藏族人如何在不提高血红蛋白水平的情况下获得足够的氧气？辛西娅·比尔表示：“到目前为止，我一直想把这一切弄清楚，但我失败了。”

而什么时间什么人首先在高海拔地区定居，这一问题也仍然未知。但不争的事实是，在1.49英里以下的地方发现了（刚好低于缺氧阈值）70万至150万年前的人类祖先的化石和古器物。2018年，研究人员曾在《旧石器时代考古学杂志》中报道了在埃塞俄比亚的丹迪山海拔1.8英里处发现的石器。根据手工制品的样式，研究人员声称先于智人的一个物种制造了这些物品。 但该遗址缺乏年代、相关的人类化石或其他证据加以支持。

即使确实有早期的人类冒险到高地短暂停留过，但没有证据表明他们曾在那里长期定居。就一整年的居住而言，加州大学默塞德分校考古学家、高海拔遗址专家马克·阿尔登德费尔（Mark Aldenderfer）说，“我认为，很多迹象都表明智人曾在那里定居过”。

为了确定智人曾在这里长期定居过，考古学家寻找着一些线索，比如骨头上的化学特征，区分当地人和外来迁移者，以及原材料的地理来源。这些证据表明，至少在7000年前，人类确实曾长期居住在2英里以上的地方，包括西藏和安第斯山脉在内。

科学家们开始研究人类是如何进化到能在其他恶劣条件下生存的。研究需要对比上千基因组，从中找到在适应特定生活环境的人群中常见的，但在其他人群中罕见的基因类型。以东南亚的巴夭人为例。这些称之为”海洋游牧民“的海洋觅食者每天几乎花费60%的时间待在水下，不戴任何潜水装置潜入约230英尺深的水下打猎食物。遗传学博士生梅丽莎·伊拉多（Melissa Ilardo）就曾研究过DNA的变化是否能解释他们惊人的屏气能力。

但在现代人类身上，很少能找到的这种环境适应性的确凿证据，但伊拉多并没有就此放弃——她收集了巴夭人和附近没有水生生活方式的族群的唾液，进行了基因组测序。还用超声波测定了他们的脾脏;早期对海豹的研究发现，器官的尺寸与海洋哺乳动物能在水下停留的时间有关。伊拉多信誓旦旦：“我赌上我博士学位的名义也要找出证据”。

最终，她赌赢了。她的研究结果发表在去年的《细胞》杂志上，她发现了巴夭人的两种基因变化，这种变化导致巴夭人的脾脏变大，并可能在缺氧时，比如在深潜时，将血液输送至重要器官。这项研究与北极和高原地区的研究相同，“让我们有机会了解发生在我们自己的种族身上的自然选择和进化”，伊拉多说道，现在她已是美国国立卫生研究院的博士后研究员

参考文献：

[1]张慧.藏族人群高原适应关键基因EPAS1和EGLN1的功能研究 [D]. 西藏大学. 2017

[2]邹恂达，杨亚美，孙峰.高原红细胞增多症继发性痛风45例临床分析 [J]. 新医学. 1983 （07）

[3]况允.高原心脏病 [J]. 解放军医学杂志. 1981 （03）

[4]吴天一，李琰，魏丽英，王晓真，缪澄宇，贾乃镛.慢性高山病病理生理的研究 [J]. 中国病理生理杂志. 1997 （05）