江蘇
當提到鉛中毒時，大多數(shù)人首先想到的是現(xiàn)代人造的污染。的確，到目前為止，科學家一直認為鉛暴露主要是一種現(xiàn)代現(xiàn)象，與采礦、冶煉以及使用含鉛汽油和油漆等人類活動有關(guān)。
然而，一項于近期發(fā)表在《科學進展》揭示了一個出乎意料的發(fā)現(xiàn)：早在數(shù)百萬年前，我們的祖先就長期接觸鉛，這種暴露甚至可能影響了人腦的進化。這一發(fā)現(xiàn)改變了我們對過去與現(xiàn)在的認知，揭示了古老環(huán)境、基因適應(yīng)與人類智力進化之間那條綿延不斷的聯(lián)系。它表明，我們今天仍在對抗的這種有毒物質(zhì)，從一開始就已經(jīng)深深嵌入人類的進化史中。
一種比人類歷史還要古老的毒物
鉛是一種強效的神經(jīng)毒素，會干擾腦和身體的發(fā)育與功能。鉛暴露不存在任何“安全劑量”，即使最微小的劑量也足以損害記憶、學習能力和行為，對兒童影響尤為嚴重。因此，從汽油、油漆和管道中消除鉛，是公共衛(wèi)生領(lǐng)域的一項關(guān)鍵工作。
在新的研究中，研究人員分析了來自亞洲、非洲和歐洲的51枚牙齒化石樣本，這些樣本屬于多個靈長類物種，包括非洲南方古猿、早期人屬、步氏巨猿、猩猩屬、狒狒屬、尼安德特人以及智人，年代最久可追溯到約200萬年前。
他們使用高精度激光，一層層掃描牙齒，就像讀取樹木的年輪一樣。每一條紋路都記錄了個體生命中的一小段故事。當鉛進入體內(nèi)時，就會留下鮮明的化學標記。研究人員意外發(fā)現(xiàn)：在這些古老的牙齒化石中，保留著清晰的鉛痕跡。
更新世時期多種古人類牙齒化石中的鉛顯帶：藍色表示牙齒形成過程中未受到鉛暴露，紅色表示高水平鉛暴露。（圖/UC San Diego Health Sciences）
具體來說，他們在73%的化石樣本中檢測到了鉛，其中包括71%的現(xiàn)代人和古人類樣本。值得注意的是，距今180萬年的步氏巨猿化石表現(xiàn)出最頻繁的急性鉛暴露跡象。這些發(fā)現(xiàn)表明，這種鉛暴露既不是罕見，也不是偶然，而是曾多次在生命過程中發(fā)生。
在進一步的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)這些鉛痕跡并非源于采礦或冶煉（在人類歷史中相對較新的活動），而是更可能源自于自然來源，如火山灰、富含礦物的土壤，或洞穴中流經(jīng)含鉛巖石的地下水。在干旱或食物匱乏的時候，早期人類可能會挖掘水源，或食用吸收了土壤中的鉛的植物和根莖。換言之，鉛是生態(tài)環(huán)境的一部分。
這項研究所分析的每一顆化石牙齒，都像是一份生存記錄——以礦物而非文字的形式書寫的“個人生命日記”。這些古老的痕跡揭示：當我們的祖先在為食物、棲身之所和社會關(guān)系奔波時，他們也在面對一個充滿隱形危險的世界。
從牙齒化石到活體腦細胞
為了了解這種古老的鉛暴露在功能層面造成的影響，研究團隊利用干細胞培育出了微型的人類腦組織，即腦類器官。這些腦類器官擁有與人類發(fā)育中腦組織相似的諸多特征。他們測試了鉛是如何影響一個關(guān)鍵發(fā)育基因——NOVA1。
左：由人類干細胞培育的腦類器官；右：經(jīng)過基因編輯、攜帶尼安德特人版NOVA1基因的腦類器官。（圖/Alysson Muotri / UC San Diego Health Sciences）
NOVA1是一種參與調(diào)控早期神經(jīng)發(fā)育，并能觸發(fā)腦細胞對鉛污染的反應(yīng)的基因。科學家已經(jīng)知道，現(xiàn)代人的NOVA1基因版本與尼安德特人以及其他已滅絕人族中的版本不同，而這種進化變化的原因此前一直不明。
在實驗中，研究人員讓其中的部分腦類器官攜帶現(xiàn)代人版本的
NOVA1基因，另一部分則攜帶類似尼安德特人和丹尼索瓦人所擁有的古老版本。隨后，他們讓兩組類器官接觸極微量的鉛——類似古人類自然暴露的水平。
研究團隊在尼安德特人（左）和現(xiàn)代人（右）的牙齒中均檢測到高濃度鉛。但NOVA基因的突變或許保護了現(xiàn)代人的腦，從而促進了語言能力的進化。（圖/Kyle Dykes/UC San Diego Health Sciences）
結(jié)果的差異十分顯著：當暴露于鉛時，帶有類似尼安德特人的
NOVA1基因變體的類器官，會出現(xiàn)明顯的應(yīng)激反應(yīng)，在皮質(zhì)和丘腦中表達FOXP2基因的神經(jīng)元出現(xiàn)了顯著的紊亂，這些區(qū)域是語言和言語能力發(fā)育的核心。而相比之下，攜帶類似現(xiàn)代人的NOVA1基因的類器官受到的影響則要輕得多
一部生存奮斗史
這樣的結(jié)果暗示著，長期的環(huán)境毒素壓力，可能讓現(xiàn)代人與尼安德特人在認知和溝通能力上走向了不同的進化方向。在進化過程中的某個階段，現(xiàn)代人可能獲得了更強的內(nèi)在保護機制，以抵御鉛的致害作用。
環(huán)境中的鉛暴露迫使早期人群不斷適應(yīng)。那些擁有能夠抵御鉛毒性基因變異的個體更有生存優(yōu)勢，也更有可能把這些特征傳遞給下一代。從這個角度來看，鉛暴露可能正是塑造人類歷史的諸多隱形力量之一。通過選擇能夠增強人腦抵御環(huán)境壓力的基因，它可能微妙地影響了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)育方式，從認知能力到語言與社會聯(lián)系的早期形成都受其影響。
當然，這并不能改變鉛是一種有毒物質(zhì)的事實。它依舊是對人腦危害最大的環(huán)境毒物之一。但進化往往是在斗爭中進行的——即使是負面的經(jīng)歷，也會在人類身上留下持久甚至有益的印記。
現(xiàn)代問題下的新解讀
理解人類與鉛之間的長期關(guān)聯(lián)，為這個現(xiàn)代問題提供了新的視角。盡管幾十年來禁令與監(jiān)管并行，但鉛中毒仍是全球性健康危機。聯(lián)合國兒童基金會的最新評估顯示，全世界仍有三分之一的兒童血鉛水平達到了足以造成傷害的程度。
新的發(fā)現(xiàn)表明，人類生物學是在一個充滿化學挑戰(zhàn)的世界中進化而來。改變的不是有毒物質(zhì)的存在，而是我們暴露于其中的強度。當我們通過科學的視角回望過去，我們看到的不僅是古老的骨骼，更是自身的歷史與本質(zhì)。
進入工業(yè)時代后，我們將本來短暫、偶發(fā)的自然暴露放大成了持續(xù)、廣泛的接觸。通過研究祖先的身體和基因如何應(yīng)對環(huán)境壓力，我們或許能夠找到建立更健康、更具韌性的未來的鑰匙。
#參考來源：
https://theconversation.com/human-ancestors-were-exposed-to-lead-millions-of-years-ago-and-it-shaped-our-evolution-267318
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr1524
https://today.ucsd.edu/story/did-lead-limit-brain-and-language-development-in-neanderthals-and-other-extinct-hominids
https://www.scu.edu.au/news/2025/ancient-lead-exposure/
https://news.asu.edu/20251015-health-and-medicine-study-finds-ancient-lead-exposure-shaped-evolution-human-brain
#圖片來源：
封面圖&首圖：Fiorenza and Joannes-Boyau
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