铅暴露影响了古人类和尼安德特人的大脑进化与行为

澳大利亚南十字星大学（SCU）牵头的一项新研究显示，铅中毒并非工业革命时期才有的问题。研究人员分析了古灵长类动物及早期人类的牙齿，发现至少在两百万年前，史前人类就已经开始接触铅元素，这一现象影响了祖先大脑与行为的进化，也颠覆了科学界对有毒历史的看法。

南十字星大学地质考古与考古测量研究组（GARG）负责人、该论文共同通讯作者Renaud Joannes-Boyau教授表示：“我们的数据表明，铅暴露并不只是工业革命的产物，而是人类进化环境的一部分。这意味着我们的祖先的大脑是在强烈有毒金属的影响下发育的，这可能塑造了其社交行为与认知能力。”

研究团队采用激光烧蚀质谱（LA-MS）技术，分析了尼安德特人和其他古人类的牙齿化石。法国南部Payre地点的尼安德特人样本距今约25万年，牙齿内部存在明显的“铅带”，而73%的灵长类与古人类样本都检测出铅暴露痕迹，样本覆盖非洲、亚洲和欧洲各地。

用于检测铅暴露的类尼安德特人类器官样本

这些铅带对应牙齿发育过程中高铅暴露时期，揭示尼安德特人反复接触该金属，原因可能包括铅丰富的土壤、火山灰，或Payre地区罗讷河谷石灰岩环境中的水源。重要的是，这些铅痕并非后期污染，而与生长层一致，证明铅是在古人类生前被吸收的。

研究进一步追踪铅暴露对神经系统的影响。现代人类中，铅是公认的神经毒素，损害认知、学习与社交行为。我们携带NOVA1（神经肿瘤相关抗原1）基因，该基因控制神经元中其他基因的使用方式，并负责“选择性剪接”过程，使单个基因能编码多种蛋白质，从而调节神经元之间的连接与交流。NOVA1功能异常与自闭症、精神分裂等疾病相关。

团队在携带古尼安德特人型NOVA1基因的人脑类器官（“迷你脑”）中引入铅，发现这会干扰FOXP2基因（关键的语言与言语能力基因）。而现代人类版本的NOVA1对铅相关神经应激表现出更高耐受性，提示现代人类可能进化出了更强的对环境毒素（如铅）的适应能力。

该研究认为，环境铅暴露影响了人类进化过程中基因选择，或许赋予了现代人类在社交或交流方面的优势。“这些结果表明，我们的NOVA1变体可能对铅造成的神经损伤起到保护作用，”美国加州大学圣地亚哥分校医学院教授Alysson Muotri（共同通讯作者）表示，“这是环境压力（如铅毒性）驱使基因变异以提升生存和语言交流能力的绝佳范例，同时也影响着现代人对铅的易感性。”

纽约市西奈山伊坎医学院环境医学系教授Manish Arora补充说：“该研究揭示，环境暴露在历史上塑造了我们的进化轨迹。从物种之间竞争的角度看，毒性暴露也可能带来整体生存优势，这为环境医学提供了一个探寻环境暴露相关疾病进化根源的新视角。”

该研究已发表在《科学进展》（Science Advances）期刊。