吸烟杀死了尼安德特人吗?

由于营火的存在，吸入烟雾对早期人类来说是一个严重的威胁。但现代人类似乎已经进化出对烟雾中化学物质的敏感度降低，因此它不会对我们的呼吸道造成那么多的炎症损害。看看尼安德特人的相同基因，他们没有这种保护性的变化，这可能是导致他们死亡的原因，正如克里斯·史密斯从宾夕法尼亚州立大学研究员加里·珀杜那里听到的……

Gary:我们研究一种叫做芳烃受体或AH受体的受体，它能感知环境中的外部化学物质。所以，如果你暴露在柴油公交车或火灾产生的烟雾中，烟雾中有许多化学成分会结合并激活这种受体。总的想法是，一旦这种受体被激活，它会增加酶的表达，这些酶会代谢，帮助你的身体摆脱这些化学物质。

Chris -对，所以我们天生就有一个系统来检测环境中的“有害物质”并处理它们但是，很明显，我们并没有在公共汽车排放柴油烟雾之类的事情的背景下进化那么为什么我们会自然地拥有这个呢?

Gary -对此最明显的回应可能是植物有很多不同的化学物质，它们表达出来是为了防止动物吃掉它们。所以这个系统的进化，可能主要是为了应对我们的饮食暴露。

Chris -那这和燃烧有什么关系呢?

加里:在野外，你不会接触到烟雾成分，除非你开始使用火，并且你每天都在靠近火的地方。那就会成为一个问题。

克里斯:那对我们的基因有什么影响呢?

加里:那么，我们的想法是，如果这种受体被这种暴露过度激活，可能会导致毒性。对低水平的饮食化学物质有反应是很好的，这样你就可以摆脱它们并处理它们。但是，如果突然间，你暴露在烟雾中这些化合物的含量很高，你就会把它们吸入肺部，这会导致肺部中毒。

克里斯:这听起来有点矛盾。你排毒，但在这个过程中，你造成了伤害!为什么会这样?

这种酶催化的化学反应会产生反应性的中间体，但我们的身体有办法在低水平下有效地处理它们。所以这不是一个问题，除非你产生它们的速度太快。

克里斯-哦，所以如果我们暴露在大量的烟雾中那么这就会使系统超载，因此，潜在地造成伤害，你的论点是，因此，与其他动物相比，我们是否因为使用火而变得不那么容易受到这些化学物质的影响或不那么敏感?

加里:对，没错。

克里斯:好的，如果我看看我们的人类祖先我们知道直立人大约在一百万年前，直到最近才出现。然后它分裂，你就得到了解剖学上的现代人(我们)，你也得到了尼安德特人。因此，如果将尼安德特人和解剖学上的现代人(我们)进行比较，尼安德特人和我们都有这种处理烟雾的能力吗?

加里:事实证明，这种受体的尼安德特人序列，他们会比人类更快地代谢这些化合物。

克里斯-你怎么知道的?

加里:有三个尼安德特人的基因组序列;尼安德特人的整个基因组被测序。因此，一旦我们得到了这个基因的完整DNA序列，我们就能够人工合成它——现在有一家公司可以为你做这件事——所以我们有了尼安德特人受体和人类受体的全长序列，现在我们可以通过实验来比较。

我们的方法是将这些DNA序列引入不表达AH受体的细胞系中然后这些细胞会表达AH受体。我们可以让它们暴露在越来越多的多环芳烃中，然后观察每种受体增加这些代谢酶水平的能力。

克里斯:哇!所以你是在现代环境下有效地重建一个化石基因(尼安德特人基因)，看看它是如何在这些化学物质的存在下改变细胞的行为的?

加里:是的。

克里斯:你是说尼安德特人的反应与现代人的反应非常不同?

加里:是的。尼安德特人在增加这些酶表达的能力上有150到5000倍的差异。

克里斯-关于尼安德特人，有一点很明显，那就是他们已经不再和我们在一起了。那么，你是否会认为，导致它们消失的一个因素可能是，它们没有像我们一样进化出处理烟雾的能力，它们可能是被自己的营火杀死的?

加里:是的，这会增加他们对疾病和感染的易感性，因为肺部毒性，甚至是胃肠道。他们吃的是炭火烤的食物，我敢肯定他们不是最好的厨师，可能有时会有点黑……