江蘇
當提到鉛中毒時，大多數人首先想到的是現代人造的污染。的確，到目前為止，科學家一直認為鉛暴露主要是一種現代現象，與采礦、冶煉以及使用含鉛汽油和油漆等人類活動有關。
然而，一項于近期發表在《科學進展》揭示了一個出乎意料的發現：早在數百萬年前，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。這一發現改變了我們對過去與現在的認知，揭示了古老環境、基因適應與人類智力進化之間那條綿延不斷的聯系。它表明，我們今天仍在對抗的這種有毒物質，從一開始就已經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毒素，會干擾腦和身體的發育與功能。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，是公共衛生領域的一項關鍵工作。
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。當鉛進入體內時，就會留下鮮明的化學標記。研究人員意外發現：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出最頻繁的急性鉛暴露跡象。這些發現表明，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生。
在進一步的研究中，研究人員發現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，鉛是生態環境的一部分。
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鍵發育基因——NOVA1。
左：由人類干細胞培育的腦類器官；右：經過基因編輯、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是一種參與調控早期神經發育，并能觸發腦細胞對鉛污染的反應的基因。科學家已經知道，現代人的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，會出現明顯的應激反應，在皮質和丘腦中表達FOXP2基因的神經元出現了顯著的紊亂，這些區域是語言和言語能力發育的核心。而相比之下，攜帶類似現代人的NOVA1基因的類器官受到的影響則要輕得多
一部生存奮斗史
這樣的結果暗示著，長期的環境毒素壓力，可能讓現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，現代人可能獲得了更強的內在保護機制，以抵御鉛的致害作用。
環境中的鉛暴露迫使早期人群不斷適應。那些擁有能夠抵御鉛毒性基因變異的個體更有生存優勢，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境壓力的基因，它可能微妙地影響了神經網絡的發育方式，從認知能力到語言與社會聯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的事實。它依舊是對人腦危害最大的環境毒物之一。但進化往往是在斗爭中進行的——即使是負面的經歷，也會在人類身上留下持久甚至有益的印記。
現代問題下的新解讀
理解人類與鉛之間的長期關聯，為這個現代問題提供了新的視角。盡管幾十年來禁令與監管并行，但鉛中毒仍是全球性健康危機。聯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。
新的發現表明，人類生物學是在一個充滿化學挑戰的世界中進化而來。改變的不是有毒物質的存在，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。
進入工業時代后，我們將本來短暫、偶發的自然暴露放大成了持續、廣泛的接觸。通過研究祖先的身體和基因如何應對環境壓力，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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