猎奇

如果只剩1男1女,人类还能繁衍壮大吗?

编辑:gazhi   发布时间:2017-10-20 23:45 星期五   

入侵者不期而至,不到两年,几乎每个人都完蛋了。但是仅靠着幸存的“亚当和夏娃”,他们9年就繁殖了9000个后代。

Adam-Eve

这是发生在孤悬南太平洋的小岛Ball’s Pyramid上的真实故事,但主角不是人类,而是一种被称为“树龙虾”的竹节虫。

这种巴掌大的昆虫曾因黑鼠入侵而被认为灭绝了,科学家却通过对两只幸存竹节虫人工复育,使其物种再次繁茂。

balls_pyramid3这种竹节虫生命力很强,每天可以产卵十枚、甚至能够单性繁殖,这也许是它们恢复种群的一个关键。

那么,如果同样的灭绝悲剧不幸发生到人类头上,幸存者是否有力回天?如果能,需要多久?

霍金早在2014年就警告,如果人工智能发展失控,机器人很可能会将人类赶尽杀绝。并且如果只有一男一女存活,人类别无选择:因为第一代孩子毫无疑问都是兄弟姐妹。

弗洛伊德总结过,尽管人类各地风俗不同,但也有一些普遍认同的禁忌,比如弑父杀母以及乱伦。乱伦不仅是一项道德问题,而且有着切实的生理风险。

8666608739210477541(孟加拉一位近亲结婚产下的孩子)

根据对捷克斯洛伐克1933年-1970年出生的儿童调查显示,父母2人为一级亲属(一个人和他的父母子女以及亲兄弟姐妹都属于一级亲属)的孩子中,有40%的人患有严重残疾,其中14%的人最终夭折了。

隐性风险

近亲繁殖为何致命很多人都知道,基本上每个人的基因组里都带有一到两个致死的隐形基因,它们本身无害。但当一对父母具有亲属关系时,隐性基因便很难藏身,从而导致后代发病。

比如常见的色盲,美国每100人就有1人携带色盲基因,如果幸存的两个人类中有一个是色盲,那么他们的孩子成为色盲的几率便是四分之一。等到他们的孩子近亲繁殖,色盲风险便会飙升,他们的后代中有1/4会带有色盲基因的两个拷贝。换而言之,这对幸存夫妇的第一代孙辈患有色盲的几率为1/16。

Color-vision-pixels-animation非色盲和各种色盲眼中的颜色对比

这种“悲剧”有着现实的映照,那就是在西太平洋的Pingelap环礁上。18世纪,一场超级台风的袭击使得岛上的人口锐减至了20人,其中有一名色盲基因携带者。由于20人的基因多样性太低,如今岛屿上的人约有1/10的人是色盲。

虽然风险巨大,但只要后代足够多,还是能够保证有一部分是健康的。

_85724641_islanders著名的“色盲岛”岛民

但如果保持近亲繁殖几百年呢?这种情况也有现实的对应,让我们把目光从太平洋小岛移到欧洲。

长久以来,欧洲各国王室为了保持高贵血统,一直对近亲结婚乐此不疲。比如西班牙的哈布斯堡家族,在两个世纪里的9代人都是和近亲结婚的。

查尔斯二世是家族里最著名的受害者,他天生带有一系列残疾,直到8岁才学会走路。而他的不孕不育则直接导致了王朝的倾覆。

西拔牙科学家的研究揭示,查尔斯的血统混乱异常,他的“近亲系数”(继承的基因相同比率)比亲兄妹生下的孩子还要高。

Rey_Carlos_II查尔斯二世

如果种群数量太小,每个个体最终都会产生相互的血缘关系,从而导致近亲繁殖率越来越高,威胁了这个种群的发展。科学家把这个现象成为“近交衰退”。

比如生活在新西兰的鸮鹦鹉,这种不会飞的鸟类目前仅存125只,由于近亲繁殖,导致精子质量下降,目前这种鸟类无法孵化的蛋已经从10%上涨到了40%。照这种情况发展下去,尽管受到保护,食物充足,没有天敌,鸮鹦鹉最终也可能难逃灭绝命运。

免疫组合

当一个小群体与世隔绝太久,就很容易丧失基因多样性,他们很容易受到“创始人”的影响,其基因缺陷会被放大。甚至诞生出外形和声音完全不同的“新物种”。

没有什么比免疫力更为重要了,大部分物种为了更好地适应环境的挑战,都在努力提高自己的基因多样性。

我们避免选择和自己有血缘关系的配偶,来让后代获得更多的优秀基因。甚至有很多科学家相信,几万年前,人类在灭绝尼安德特人的同时,也通过和他们交配来获得了大量的多样化基因,使得我们更好地应对环境变化,改善了我们的基因。

images (1)除了撒哈拉以南的原住民,现代人身上普遍带有1%-4%的尼安德特人基因

那么,我们究竟需要多大程度的多样性呢?上世纪80年代,科学界就有了这方面的辩论,一个澳大利亚科学家提出,至少50个能够繁殖的个体才能避免“近交衰退”,而要适应环境的话,起码得500个。

国际自然保护联盟(IUCN)的濒危物种红色名录至今仍在遵循这一规则,但考虑到基因传承的随机损失,这一数字被放大到500和5000。

(社會)(2)全球唯一存活大熊貓三胞胎斷奶2016年,IUCN将大熊猫濒危等级从“濒危”降为“易危”,引起过争议

NASA曾经做过一项研究,如果筛选160个年轻夫妇去做太空旅行,那么这帮人(和后代)只能在太空呆200年,否则,基因多样性的缺陷将导致不可挽回的结果。

保持乐观

根据如上的种种表述,似乎用一男一女拯救人类很难实现。但科学家们却普遍保持乐观。

因为我们人类本身,就是遗传多样性不足的最佳例证。解学剖和考古学显示,人类的祖先曾在接近100万年的时间里保持着1000人左右的规模——这远低于上文提到的5000。而在人类离开非洲迁徙到全球各地时,群体基因多样性再次被缩减。

2016011917151533522523走出非洲

根据2012年的一项针对黑猩猩的研究发现,即使是单一种群的黑猩猩,他们的基因多样性都比地球上生存的70亿人多。通俗的说,在黑猩猩的世界里,我们全球人民都是“近亲”。

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科学家们认为,虽然基因多样性过低会在早期产生巨大影响,但是这都是概率问题——一切皆有可能。

人类有不可思议的恢复能力,一百年前,以亲近结婚而闻名的北美Hutterite人实现了有史以来最高的人口增速,他们的人口每17年便增长了一倍。

29817-12569451-Hutterites-Religion-Colony-Community-Marriage-Celebration_jpgHutterite人

如果地球遭遇灾变,人类不幸只剩一男一女,而他们又不互相嫌弃的话,根据科学家推算。假设每对夫妻都生育8个小孩的话,人类只需556年(时长大致等于从明朝到当代)便可以从2个人恢复到如今的70亿规模……

(完)


文章来源:BBC

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