現代人比較耐鉛嗎?從羅馬水管到古人類基因的演化故事

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羅馬人的甜蜜陷阱:文明裡的鉛


在古羅馬帝國的輝煌年代,鉛是象徵文明進步的金屬。

它柔軟、易熔、延展性高,用來做水管、酒壺、化妝品,甚至甜味劑。

當時人們用「薩帕(SAPA,主要成分是醋酸鉛)」來調味,那股微甜、滑順的口感被視為高貴享受。


但這樣的「進步」,也讓整個羅馬社會長期暴露在鉛中毒之下。

有些歷史學家甚至推測,鉛可能削弱了羅馬人的健康與理智,成為帝國衰落的隱形殺手。雖然這說法仍有爭議,但鉛作為「文明的副作用」卻是無庸置疑的。


比羅馬更早:古人類牙齒裡的鉛痕跡


到了近代,人們以為鉛中毒只是工業革命後的副產品。

但是2025 年發表在《Science Advances》的一篇研究卻顛覆了這個想法。


澳洲與美國的研究團隊分析了多種古人類與靈長類的牙齒化石:

包括南方古猿、粗壯傍人、尼安德塔人與早期智人。

結果發現,幾乎所有樣本的牙釉質中都有週期性鉛條帶。


這些條帶並非埋藏污染,而是牙齒形成時就被吸收的「生理記錄」。

換句話說,早在兩百萬年前,我們的祖先就活在充滿鉛的世界。


鉛可能來自火山灰、礦石、地下水或食物鏈。

雖然不是工業污染,但仍會在體內堆積,尤其會在骨頭裡長期儲存,並在營養不良或疾病時再次釋出。這種「間歇性暴露」的模式,在古代人類中似乎相當普遍。


鉛對腦的影響:從毒理到演化的線索


鉛是強烈的神經毒物。它會模仿鈣離子進入神經細胞,干擾訊息傳導;也會引起氧化壓力,破壞粒線體,讓神經細胞提早老化。

在現代,兒童的鉛暴露與智力下降、語言發展遲緩都有關。


但這項研究提出一個新問題:

如果人類早就生活在含鉛環境中,那我們的大腦,會不會在演化過程中慢慢變得「比較耐鉛」?


要回答這個問題,科學家鎖定了一個特別的基因:NOVA1


為什麼要看 NOVA1呢?


NOVA1 是神經細胞裡的一個「RNA 剪接調控因子」,負責決定哪些基因片段要保留、哪些要被剪掉。就像是神經元發展的「編輯師」,一旦剪錯,神經網絡就會亂成一團。


在先前的研究中,當他們比較現代人與尼安德塔人的基因體時,研究團隊發現我們與與尼安德塔人的 NOVA1 只有一個核苷酸不同。


這個位置在現代人類(Homo sapiens)是A,但是在尼安德塔人與丹尼索瓦人是G。由於這個變化發生在蛋白質編碼區(coding region)導致蛋白質的第200個胺基酸由異白胺酸(Ile)變成纈胺酸(Val)。雖然只是一個微小的差異,卻足以改變神經發育節奏與突觸結構。


早在 2021 年,科學家利用 CRISPR 技術把人類幹細胞改成「尼安德塔型 NOVA1」,結果發現那個版本的類腦器官(mini-brain)長得比較慢、神經連結較亂,電訊號也不穩定。


這使 NOVA1 成為理解「人類大腦演化差異」的重要基因之一。


鉛與 NOVA1 的相遇:古代壓力的新解讀


這次的論文中,研究團隊做了進一步的實驗。他們把帶有「現代型」與「古型」 NOVA1 的類腦器官暴露在不同濃度的鉛離子環境中。


結果發現,古型 NOVA1 的腦組織對鉛更敏感,幾個與神經發育與語言相關的基因(特別是 FOXP2)在鉛的存在下出現明顯失調;而現代型 NOVA1 的反應較穩定,這意味著現代人類的這個版本,可能能在鉛暴露下維持正常的神經網絡形成。


換句話說,現代人並非「不怕鉛」,但我們的大腦可能比古人類更能抵抗鉛造成的混亂。這個基因差異或許在演化中曾帶來微小的生存優勢,讓現代人類在高鉛環境下仍能保持較好的認知與社會行為功能。


當然,這不代表人類「特地為了抗鉛而演化」。

鉛只是環境壓力之一,演化並不會預知未來、也不是目的導向。


更可能的情況是:

那些恰好具有穩定神經發育機制(例如新版 NOVA1)的人,在面對包括鉛、營養不良、感染等多重壓力時,因為腦筋更清楚,所以生存機率增加,久而久之,這個基因型就被保留下來。


耐鉛的代價與啟示


耐鉛基因讓我們在過去的環境中更穩定,但進入現代工業社會後,鉛暴露從「間歇性」變成「慢性長期」。這種超過生理負荷的持續暴露,反而讓現代人面臨新的健康挑戰。


演化給了我們一點緩衝,但並不是免死金牌。

這提醒我們,適應不是萬能的盾牌,環境改變的速度往往遠快於演化能追上的步伐。


總而言之,雖然我們比古人更「耐鉛」,但卻不該再考驗自己的極限。


從羅馬水管到南方古猿的牙齒,人類的歷史與鉛糾纏了幾百萬年。

現代人確實可能在基因上比祖先更有韌性,但這並不代表我們能無視鉛的危害。


演化留下的,是一點點保險,不是免死金牌。

能真正保護我們的,不是基因,而是知識:

讓我們知道該遠離污染、守護下一代的腦。


參考文獻:

Renaud Joannes-Boyau et al. ,Impact of intermittent lead exposure on hominid brain evolution.Sci. Adv.11,eadr1524(2025).DOI:10.1126/sciadv.adr1524


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