
澳大利亚的山火烧了三个多月还没熄灭,印度新德里的有毒烟雾让当局连续宣布榜首流其他“赤色预警”,这个冬季,南北半球都在抗击空气污染带来的健康要挟。事实上,全球92%人口的居住地都达不到世界卫生组织的空气质量标准(PM2.5年平均值≤10μg/m 、PM10年平均值≤20μg/m )。
2019年12月,澳大利亚的山火仍在延伸
轿车和燃料发生的废气、室内供热和煤炭煮饭的烟雾、烟草雾化后的毒素……浑浊的空气危害着数十亿人,每年可导致2000万人过早逝世。医学研讨发现,空气中的毒素不只会导致肺癌和心脏病,还或许与糖尿病和阿尔茨海默症有联络。
但有些人在空气污染方面,却展示出了惊人的抵抗力。最新的研讨结果以为,答案藏在人类绵长的进化史里,比榜首只卷烟点着、榜首辆轿车上路还要早上数百万年。
亚利桑那州立大学(Arizona State University)的生物学家本杰明·特鲁伯(Benjamin Trumble)和南加州大学(University of Southern California)的迦勒·芬奇(Caleb Finch)在2019年12月的《生物学季刊》(Quarterly Review of Biology)上指出:当两足猿行走在非洲大草原时,就现已被空气中的毒素困扰了。
两位科学家以为,咱们的先人进化出了针对这些污染物的防护办法。现在,这些办法在人们面对烟雾的时分,依然能够供给有限的维护。但这是把双刃剑,基因在进化的一起,或许也削弱了咱们应对其他疾病的才能。
远古时期的故事
故事发生在距今约七百万年前。其时的非洲正逐步变得更干旱。非洲北部是撒哈拉沙漠,而东部和南部则是一片广大的草原。
黑猩猩和大猩猩的先人生活在森林里,热带森林为它们供给了生计空间。而人类的远古亲属习惯了新环境,开端在草原上游荡。它们进化出又高又细的结构,很合适长距离行走和跑步。
肯尼亚国家公园的沙尘暴
空气是这阶段人类先人面对的一大应战。稀树草原会定时遭受来自撒哈拉沙漠的激烈沙尘暴,吸入富含二氧化硅的沙尘会导致肺危害。时至今日,希腊的研讨人员还在陈述,当撒哈拉沙漠的风吹来,很多患者因呼吸道不适而涌入医院。除了沙尘之外,前期人类的肺部也或许被草原上大批放牧动物发生的高浓度花粉和粪便颗粒所影响。
特鲁伯和芬奇以为,科学家们应该考虑,这些新应战是否经过自然选择改变了咱们的生物遗传。例如,对卷烟烟雾有抵抗力的人,是不是遗传了那些维护他们远祖免受山火损伤的基因变体?
两位科学家剖析了MARCO基因,它为出产供肺部免疫细胞运用的分子钩供给了蓝图。细胞运用这个钩子铲除细菌和颗粒,包含二氧化硅尘埃。研讨发现,MARCO基因的人类版别与其他猿类存在显着差异,这种改变至少发生在100万年前。尘土飞扬促进咱们的先人完成了MARCO基因的进化。
后来,人类先人开端久居并制作庇护所。他们学会了生火煮饭、取温暖驱逐昆虫,烟雾对他们肺部侵袭得越来越凶猛,也发生了新的进化压力。人类开端进化出强壮的肝脏酶,以分化从肺部进入血液的毒素。
针对这一观点,宾夕法尼亚州立大学(Penn State University)的分子毒理学家加里·珀德(Gary Perdew)和他的搭档供给了新的佐证,他们发现了烟雾驱动另一种基因AHR进化的依据。AHR能够在肠、肺和皮肤的细胞中发生一种蛋白质,这种蛋白质对木烟中的某些化合物有抑制作用,当毒素被蛋白质缠住时,细胞会释放出分化毒物的酶。
在学会用火之前,人类的先人本不需求常常运用AHR。理论上,他们的身体能够接受蛋白质形成的有限危害。可是,当人类开端定时呼吸烟雾并不断需求AHR蛋白时,这种基因就或许对咱们的健康构成要挟。
珀德以为,人类进化出较弱的AHR反响是一种折中计划,既能够最大程度地下降空气污染所带来的损伤,又不至于引起太多的副作用。这种调整不见得完美,事实证明,今日仍有数百万人死于室内空气污染。
工业文明的到来
两个世纪前,人类开端进入工业文明。清洁的水、改进后的药物和其他立异让流行症不再暴虐,人类平均寿命陡增,但空气变得更脏了——轿车无处不在,发电厂和炼油厂纷繁拔地而起,烟草公司每年能卖出6.5万亿支卷烟。
2019年11月,游客们戴着口罩在泰姬陵前合影
“如果把曩昔的500万年压缩成一年,那么直到12月31日晚上11点40分,工业革命才开端。”特鲁伯说。“咱们生活在人类前史上最簇新也最时间短的阶段,但咱们的身体以为周遭一切都和曩昔相同。”
咱们的身体用几十万年来磨炼的天性反响抵挡着,最有用的便是炎症。可是,人们开端不断地发炎,逐步拖成了缓慢炎症。许多研讨现已证明,由空气毒素导致的缓慢炎症与疾病之间存在密切联络。在大脑中,缓慢炎症或许危害咱们铲除缺点蛋白质的才能,而跟着这些蛋白质的堆集,或许会引起老年发呆。一些病原体也搭上了污染颗粒物的便车,它们从鼻子进入,直触摸达神经末梢,然后引发更多的炎症。
20世纪40年代,伦敦的发电站烟雾弥漫
人类在烟熏前史中发生的一些基因变异或许起到了点作用。但研讨人员发现了另一个基因ApoE4,证明在空气污染日益严重的当下,从前有用的变异也正变得有害。
ApoE4初次问世,是由于它大幅度提升了患老年发呆症的危险。最近,研讨人员又发现,在工业化国家中,ApoE4增加了露出于空气污染导致发呆的危险。而当研讨人员将目光投向农业社会,比方加纳贫穷村庄的农人或玻利维亚的土著森林居民时,ApoE4却发生了十分不同的杰出作用——流行症是这些当地的首要死因,而ApoE4增加了人们活到成年并繁殖子孙的几率。
数十万年前,自然选择或许就偏心ApoE4,由于它能进步生计和生育的几率。可是,这种基因和其他基因所发生的有害副作用,一直到工业文明下烟雾旋绕的现代,才逐步被人类探明。
原文和图片来自:New York Times
原文标题:Why Is Air Pollution So Harmful? DNA May Hold the Answer








