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小編的世界 優質文選 生物
如何從生物學角度分析丁真的爆紅？
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2020年12月05日 -
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biokiwi
最近，來自四川甘孜州理塘縣的丁真
火了。
下文圖片未標注均來自《丁真的世界》
近日，四川甘孜州理塘縣的藏族小夥丁真，因為一條視頻意外走紅網絡……有人說丁真的走紅，源自於其超高的顏值和帥氣的外表，也有人說是被丁真身上的淳樸和純真打動。事實上，這些只是讓他具備了網紅的潛質。真正讓他成為“頂級流量”的，是他對家鄉、對生活的熱愛。……
——@人民日報
人們開始從各種角度分析丁真爆紅的原因：互聯網時代的“造星”軌跡、旅遊大使的宣傳、人們對真善美的向往……其中最受關注的焦點，自然是他不同於平原漢族的樣貌：黝黑的皮膚、高挺的鼻梁，還有那雙清澈的眼睛。
而這些在兩萬年前，就已經在自然選擇
的操縱下被決定了。
萬年前那場登山行動
兩萬年前，一群使用著石器的原始人來到“世界屋脊”——青藏高原
的腳下。可能是外來的族群爭鬥，或者是食物的匱乏，也可能是人類骨子裏就存在的登高冒險精神，他們開始了一場登山行動。
他們要翻上這座平均海拔3000米以上的的高原，尋找新的棲息地。
圖源：中國國家地理 | 李益民
青藏高原海拔高、氣壓低、氧氣少、寒冷乾燥、強烈紫外線
的環境，給這群原始人帶來了不少的麻煩——族群中不少精壯高大的壯漢紛紛倒下，剩下的人在猶豫與遲疑中繼續慢慢向前。
我們不清楚這場漫長的登山活動進行了多久，但可以知道的是，這一切其實都被自然選擇一手操縱著，它終究會給這群人類苦後回甘的獎勵。
直到萬年以後，達爾文的《物種起源》才算是揭示了這其中的道理 | 圖源：Wikipedia
隨著不適應高原的人漸漸減少，上千年後，剩下的族群發現自己好像也沒有太嚴重的高原反應，也就漸漸定居在這環境惡劣的高原上。但他們不知道的是，自然選擇已經在他們身上操縱了遺傳改變的密碼，留待後來者去發現。
當然，以上是根據已知的演化理論和遺傳學、考古學的證據做出的一個假設，現實中藏族是如何登上高原，適應高原的環境其實還在研究中，但已經有了不少的結果。
萬年以後的20世紀，當平原人帶著萬年前古人類的登高冒險精神，嘗試攀登珠穆朗瑪峰時，他們就發現身邊藏族夥伴超強的高原適應能力——探險家因為高原反應苦不堪言的時候，藏族人卻能應對自如。
為什麼藏族人可以如此適應高原的環境？
藏族的獨特性不止外表
我們先回來看看丁真，從生物學上能明顯看到一些他和平原漢族人不一樣的地方：
黝黑的皮膚和更大的鼻腔；
瘦削的身材；
這都是藏族人適應高原的方式：
有研究發現，藏族相比平原人群有著更大的鼻腔
和更渾厚的面部，可能是藏族上呼吸道對於氧氣濃度低的一種適應
，這樣藏族可以增加攝取氧氣的能力，並且五官的別樣構造可能也和寒冷、氧氣濃度低有著密切的關系；
黝黑的皮膚
能幫助藏族人群抵禦高原強烈的紫外線
，有研究表明藏族人群皮膚色素沉澱相關的基因發生了獨特的突變，使得藏族有更多的黑色素，能夠吸收強烈的紫外線；
而較輕的體重
和比較矮小的身材，除了可能存在的生活條件因素外，更大的原因也是高原環境的限制
，給他們帶來了遺傳上的改變。研究發現藏族的新生兒和兒童的體重都比平原同齡人更輕。
除此之外，丁真代表的藏族人群背後，還有著科學家更感興趣的問題。
理塘縣海拔在4014米
，而藏族小夥丁真卻能跑跑跳跳，還是村裏的賽馬王子。這要是普通人上去高原，很容易就會因為缺少氧氣而頭痛、惡心、胸悶
，要是再騎個馬、顛一下怕是人就徹底癱了，這也就是我們常說的高原反應
。
為什麼丁真能在這樣純淨的高原不受高原反應影響生活呢？
其實藏族為了適應高原低氧的環境費了不少功夫。一方面藏族的肺功能和心血管功能
更加適應於高原：更大的肺容量吸收更多的氧氣，更快的泵血讓氧氣更快到達身體各個位置，進而讓身體能得到足夠的氧氣供給。
另一方面則在於血紅蛋白
。氧氣需要血液裏的血紅蛋白和紅細胞來運輸，但是這個運輸並不是越多越好，如果血紅蛋白和紅細胞數量太多，反而會讓血液變稠，運輸氧氣的效率反而會下降
。這就好比十一長假的景區，因為遊客人太多全部擠在一起，景區的遊客人流量反而會下降，是類似的道理。
想象一下血管裏的紅細胞的擁擠程度（圖為右心房）
| 圖源：工作細胞
而藏族就適應出了一套獨特的應對方式——“鈍化反應”
。
研究發現在同樣高海拔的環境下，藏族的血紅蛋白濃度相比於漢族更低，而且隨著海拔的升高，藏族的血紅蛋白濃度增長更慢，這就是藏族對此的一種適應，避免過多的血紅蛋白“堵住”血管，來提高氧氣的輸送效率。
隨著海拔（Altitude）的升高，可以發現藏族人群（Tibetan）的血紅蛋白（Hb）增幅和差異都不會太大，並且還會有激素導致的性別差異 | 圖源：Wu T, et al. Journal of applied physiology
這其中的關鍵，是一個叫做EPAS1
的基因：它會在氧氣濃度低的時候發揮作用，刺激體內的血紅蛋白和紅細胞增多。而藏族的EPAS1基因和漢族人相比就有一個適應性的改變——通過降低EPAS1基因的表達，進而減弱這個過程，減緩了血紅蛋白的大量產生。
除了這些，藏族和和漢族人群的差異還有很多。而其中存在的遺傳和進化問題，仍等待著科學家進一步的探究。
目前已知的藏族適應高原的身體特征 | 圖源：和耀喜
自然選擇讓大家有著自己的活法
其實除了在青藏高原的藏族，世界上還有另外兩處高原生活著上千萬人——安第斯山脈
和埃塞俄比亞高原
。但是這兩個地方的人們並沒有藏族那樣的“鈍化反應”，而是有著完全不一樣的適應方式：
安第斯山脈的原住民體內血紅蛋白濃度更高
，同時血紅蛋白攜帶氧氣的能力也更強
，換句話說，同樣多的血液，他們的血液帶有的氧氣會更多，這也就提高了運輸氧氣的效率；
相比之下，埃塞爾比亞既沒有那麼高的血紅蛋白濃度，也沒有藏族的EPAS1基因突變，很可能是利用另外一種尚未確定的高原適應方式
。
安第斯山脈的蓋丘亞族 | 圖源：Wikipedia
這就好像大自然在地球上做了一個“實驗”：同樣的一種環境（高海拔氣候），不同的人登上去後，卻產生了完全不同的適應方式
，生物學上叫做“趨同進化
”。
對於其他生物，高原上類似的例子還有很多，比如：
魚類會降低自己的代謝速率，減少需氧量來適應缺氧的高原氣候；
安第斯葉耳鼠會食用更多的碳水化合物提供能量，並且提高心髒的供氧能力；
鹿鼠會更高效地利用脂肪，來提高能量的利用效率，以適應寒冷；並改變血紅蛋白的結構來提高對氧的運輸效率；
犛牛有著更大的心髒和肺，並且多個基因改變來適應高原；
鳥類則是在已有的高效呼吸系統的基礎上，演化出了更為強悍的心髒來泵血……
生活在4200米海拔的喜馬拉雅鼠兔 | 圖源：Patrick Diez
自然選擇讓不同的生物有了自己獨特的“活法”。
面對大自然生存這樣一個難題，其實沒有一個標准答案，每一個生物都可以活出屬於自己的精彩，也有著自己適應的特點。
相信丁真在自己的世界和繁華浮躁的世界之間，也能有自己的精彩人生。
致謝：感謝和耀喜、鄭王山、楊召輝師兄對這篇文章提供的建議和幫助。
參考資料
Butaric L N, Klocke R P. Nasal variation in relation to highaltitude adaptations among Tibetans and Andeans
Deng L, Xu S. Adaptation of human skin color in various populations
Wu T, Kayser B. High altitude adaptation in Tibetans
Wu T, Wang X, Wei C, et al. Hemoglobin levels in Qinghai-Tibet: different effects of gender for Tibetans vs. Han
Beall C M. Andean, Tibetan, and Ethiopian patterns of adaptation to high-altitude hypoxia
和耀喜. 藏族人群高原低氧適應的表型與遺傳機制研究
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