从毒物到智慧：铅暴露如何影响人类智力的演变

研究团队检查了来自非洲、亚洲和欧洲的51具古人类化石牙齿，样本包括现代人、尼安德特人等古人类、非洲南方古猿等早期人类祖先以及步氏巨猿等已灭绝的类人猿。结果显示，73%的化石存在铅痕迹，71%的现代和古人类样本受到污染，其中距今180万年的步氏巨猿化石铅暴露水平最高。此前人们认为人类大规模铅暴露始于有记载的历史时期（如罗马时代的铅管供水、工业革命），并在20世纪后期才下降，但研究人员惊讶地发现，20世纪中期（1940至1970年代）出生人群（当时含铅汽油和油漆暴露广泛）的牙齿铅暴露模式与远古人类化石相似。科学家推测，远古人类及其亲属可能在寻找水源（如含流水的洞穴）时接触到铅，且铅暴露在婴儿期就已开始。铅暴露会干扰大脑生长和功能，损害智力与情绪调节能力。面对此，Muotri团队质疑现代人在进化中如何在有毒环境下繁衍。一种名为神经肿瘤腹侧抗原1（NOVA1）的基因在大脑形成和突触发育中起关键作用，作为神经发育的关键调节因子，它决定神经祖细胞对铅暴露的反应，其活性紊乱与神经系统疾病相关。几乎所有现代人的NOVA1基因与尼安德特人的版本仅相差一个DNA碱基对。研究显示，在脑类器官（微型脑模型）中用古老的NOVA1变体替换现代变体，会导致大脑结构和连接性显著变化，古老变体虽加速大脑成熟但长期复杂性降低。为测试铅暴露是否影响该基因变化，研究人员创建了含现代和远古NOVA1变体的脑类器官并暴露于铅中，发现铅会改变两种变体的NOVA1活性，影响自闭症、癫痫相关基因，但仅古老变体改变FOXP2（言语语言关键基因）活性，导致相关神经元易死亡。研究认为，现代NOVA1变体或能抵御铅的危害，促进复杂语言发展和社会凝聚力，使现代人比尼安德特人具有进化优势，甚至可能与尼安德特人约4万年前的灭绝相关。Muotri指出，语言是人类的“超能力”，助力组织社会、交流思想和协调行动，而尼安德特人缺乏高效交流系统。