祖先的饮食方式，可能塑造了你今天的嗅觉能力
一句话速览
- 一项遗传学研究发现，马来西亚的尼格利陀人（Negrito）狩猎采集者，其嗅觉基因中携带的可能破坏基因功能的突变数量，少于邻近的农耕社区。
- 他们的嗅觉基因呈现出的模式，与自然选择保留与检测泥土味、脂肪味和水果味相关的古老基因变异相一致。
- 在过去一万年间，当人类群体转向农业生活方式时，嗅觉基因的演化路径发生了分化，部分驱动力来自饮食变化以及身体调节血糖的需求。
- 研究人员还在一个尼格利陀人群中发现了一段源自尼安德特人的DNA，该区域位于与检测麝香味和果香味相关的基因中。
在马来西亚半岛的雨林深处，尼格利陀人已经狩猎和采集了数千年，依靠他们的感官来寻找食物、避开危险并解读周围的环境。现在，一项遗传学研究表明，这种生活方式可能在他们DNA上留下了印记——具体而言，是刻印在那些控制嗅觉的基因上。发表在《细胞报告》（Cell Reports）上的研究发现，与邻近的农耕社区相比，尼格利陀狩猎采集者的嗅觉基因中携带的可能破坏基因功能的突变更少，并且他们的嗅觉基因呈现出的模式与自然选择长期致力于保留这些基因功能相一致。研究人员也谨慎指出，遗传漂变和群体历史因素尚不能完全排除。
这项研究揭示的是，人类谋生的方式——狩猎采集 versus 农耕——可以在人类基因组上留下可测量的印记，一直深入到塑造一个人能闻到何种气味的基因层面。
狩猎采集者与农耕者的嗅觉基因有何不同
研究聚焦于马来西亚半岛的原住民“奥朗阿斯利人”（Orang Asli）。这些群体共享大致相同的地理区域，但生活方式差异显著。尼格利陀人分散在北部偏远地区，是传统的狩猎采集者，依赖森林资源为生。中部的塞诺伊人（Senoi）从事轮耕农业，并辅以采集活动。南部的贾昆人（Jakun）则是更为定居的农耕者。这种基于热带雨林附近的不同生活方式梯度，为科学家提供了一个天然的实验室，用以检验文化实践是否能驱动感觉生物学的遗传变化。
研究人员分析了来自这三个群体的50名奥朗阿斯利人的遗传数据，并结合了来自全球65个群体、超过2800人的数据。他们聚焦于一个庞大的基因家族，这些基因负责编码鼻子中检测特定气味分子的蛋白质。人类携带大约800个此类基因，但其中约60%在演化过程中已失去功能，科学家通常将此归因于人类变得更多地依赖视觉而非嗅觉。
在全球范围内，嗅觉基因携带的突变显著多于基因组的其他可比区域。然而，尼格利陀狩猎采集者却逆反了这一趋势。他们的嗅觉基因携带的可能破坏基因功能的突变，少于其他东南亚人群。统计检验显示，他们的嗅觉基因模式偏离了如果演化随机发生所预期的状态，这一结果与自然选择倾向于保留基因功能相一致——尽管作者指出，群体历史仍然是一个合理的替代解释。
与雨林生存相关的古老嗅觉基因
当研究人员绘制出哪类基因在三个奥朗阿斯利人群体间遗传差异最显著时，尼格利陀人在与检测麝香味、酸味和奶酪味相关的基因上表现突出——这些气味类别与追踪动物和评估食物潜在相关。其中一个名为OR12D2的基因显示出强烈的信号，表明一个有益的基因变异已在人群中迅速传播。该基因与检测泥土味和霉味（如土臭素，即雨后土壤气味的化合物）相关。土臭素在热带雨林环境中广泛存在，研究人员认为，对参与检测该气味的基因进行选择，“可能有助于尼格利陀人导航其环境、定位资源以及寻找可食用之物，例如蘑菇”。
关键的是，尼格利陀人中OR12D2的优势版本并非新突变，而是更古老的祖先形式。对古代基因组的分析显示，在过去一万年间，随着农业的传播，这一版本在南亚和东亚人群中的频率有所下降；而在狩猎采集生活方式持续更久的人群中，其频率则保持稳定或有所上升。
另一个在尼格利陀人中受到明显选择的基因簇——OR52J3和OR52E2——与检测黄油味和甜味相关，这类气味可能预示着高脂肪、高热量的食物。研究表明，人类仅凭嗅觉就能区分不同脂肪浓度的牛奶样本，这表明人类演化出了对能量丰富食物的敏感性。该基因簇的祖先版本估计可追溯至约28.45万年前，早于现代人类迁出非洲的时间。
农业将嗅觉基因推向不同方向
农耕人群则呈现出不同的故事。贾昆人在嗅觉基因上表现出的遗传变化，不仅与气味检测相关，还与更广泛的功能如胰岛素调节、肺功能和免疫反应有关。这种重叠之所以存在，是因为某些基因身兼多职。例如，OR12D3基因已被证明可作为某种胰岛素的受体，并影响身体管理胰岛素分泌的方式。以碳水化合物为主食的农业人群，面临着反复的血糖峰值，这可能有利于选择参与葡萄糖调节的基因变异——即使这些基因同时也在嗅觉受体中发挥作用。
尼安德特人血统的踪迹
最出乎意料的发现或许涉及从尼安德特人继承的遗传物质。在11号染色体的一个特定片段上，研究人员发现了一组以显著频率存在于巴特克尼格利陀人（Bateq Negritos）中的尼安德特人起源DNA，该区域包含与检测麝香味和花果香味相关的基因。五个巴特克人的基因序列与一个来自西伯利亚的尼安德特人标本的序列高度相似。这些古老的变异与对麝香味敏感性降低、但对花果香味中某种化合物的敏感性增强有关。研究人员初步推测这可能代表了适应性渗入，同时指出其背后的确切选择压力仍不清楚。
在人类演化中，文化与遗传并非相互独立的力量。对于马来西亚的尼格利陀人来说，这个在全球生物多样性最丰富的森林中将自身生活方式延续了数千年的群体，其生存的遗传记录至今仍清晰可见——就在那些帮助他们闻到这片土地的基因之中。
本文译自：studyfinds（编译 / 整理：olaola）
图片来源：unsplash/Battlecreek Coffee Roasters