鼻子好不好是由什麼決定的？

無論喜歡或者討厭，我們都無法擺脫這樣一個事實：鼻子是臉部最突出的部分，也是我們最有辨識度的特徵之一。從部落的飾品和東方人的鼻環，再到好萊塢的鼻子整形手術——難怪不同時期的人們都一直在努力讓這個身體部位顯得好看。

但是，人們對漂亮鼻子的定義卻是變化無常的，有時候還帶有成見。例如，在早期的歐洲，鉤狀的「羅馬」鼻子意味著美麗和高貴。而納粹卻看不起這種形狀的鼻子並認為這是猶太人的一種特徵。更帶偏見的是，猶太人往往會被描述為擁有一筆鷹鉤鼻的樣子，並以此來表示他的邪惡，莎士比亞筆下的夏洛克就是一個例證。

然而，在所有這些變化無常的偽科學中，一些生物學的事實和問題仍然不為人所清楚。比如，為什麼人們的鼻子形狀的時候會有這樣的種族差異？我們目前已經通過鑒定一些與鼻子形狀相關的基因解答了這個問題，而這一研究成果也發表在了《自然通訊》雜誌上。

進化起源

進化科學家認為，鼻子是人類從非洲遷移到氣候較冷的地區時為了適應變化的氣候環境所產生的結果，這是科學家首次闡明這個問題。他們認為歐洲人如今較狹窄的尖鼻子主要是緣於鼻子為逐漸適應乾冷的氣候而進化的結果，這樣冷空氣就能在到達肺之前在鼻腔通道預熱變潮濕。同樣地，科學家也將東亞人和西伯利亞人（印第安人的祖先）較寬大扁平的鼻子解釋為一種對氣候的適應，以使他們在寒冷環境中最大限度減少熱量損失。

由於自然選擇只在基因水平發揮作用，這就導致了下一個明顯的問題：是什麼基因引起了鼻子的這些變化？這個問題很難回答。人們已經找到了一些導致人和其他動物頭骨和臉部畸形的突變，但是我們還不清楚調控正常臉部變化的基因是什麼。

這個問題難以解決的部分原因是大多數研究都局限於一個大陸人口——歐洲人。這些研究有一個固有限制，因為如果那個人口群體中幾乎每個人都有一個獨有的特徵，那麼這些性狀中就沒有變化，即使那個特徵與其他大陸人口明顯不同也無法對其進行統計學分析。

圖片來源：作者提供

我們運用了一個叫做Candela群體的拉丁美洲大數據集，這個數據集收集了從墨西哥到智利的五個國家的數據。這反映了大陸和次大陸祖先以及地理和環境的巨大差異。由於拉丁美洲人是歐洲人、印第安人和非洲人的混合，因此他們為我們的研究提供了巨大的遺傳多樣性。此前，我們用這個群體首次找到了與耳朵形狀和頭髮特徵的變化相關的基因。

在這個新研究中，我們觀察了數據集中成千上萬的人，通過檢測常見的基因變異來尋找其中與特定鼻子類型相關的變異。我們的兩位同事：來自倫敦大學學院的Macarena Fuentes-Guajardo和來自阿根廷巴塔哥尼亞國家中心的Mirsha Quinto-Sanchez，他們通過對參與者的面部照片進行2D和3D分析來描繪參與者的面部變化。我們從大約6000個人的類屬特徵（如寬大的/平均的/狹窄的鼻子）開始分析，然後在約3000個人中通過3D分析進一步更精確地量化鼻子特徵。

已知的基因

我們的鼻子的上部區域由骨組成，而下面部分則由軟骨組成。我們發現鼻樑（鼻子多骨部分的末端）的寬度與RUNX2基因相關，這個基因與骨發育有關。所以如果你的鼻樑比較寬，你可能攜帶了某種形態的RUNX2。

此外，鼻翼的寬度（鼻孔間的寬度）與GLI3和PAX1基因有關。同時，鼻子尖度的各種特徵（如鼻子突出長度、鼻子傾斜度和鼻尖的角度）與DCHS2相關，這個基因參與了軟骨生長。人們此前就已發現所有這些基因都與骨骼或者軟骨發育有關，並且這些基因中的少數突變體與人或其他動物的頭骨和面部畸形相關。然而，直到現在我們才知道它們竟然在正常面部變化中發揮著作用。

我們如何將基因與鼻子形狀聯繫起來。圖片來源：作者提供

我們的研究結果不僅對於解釋不同大洲間人們鼻子形狀的差異具有重要意義，而且一些已鑒定出的鼻子相關基因還能證實我們的進化歷史——鼻子形狀的進化導致了我們如今所關注到的種族差異，而上述基因能為鼻子形狀進化的遺傳基礎研究拋磚引玉。有趣的是，人們已經知道比起如尼安德特人和丹尼索萬人這樣的早期智人（他們也有略微不同樣子的鼻子）來說， GLI3、DCHS2和RUNX2基因在現代人中已經改變了很多，尤其是GLI3，這個基因在現代人中經歷了快速的進化。

作者：Kaustubh Adhikari，倫敦大學學院細胞核發育生物學博士後研究員

原文來自：科學美國人博客

翻譯：郭曉；審校：海帶絲

註：所有文章均由中國數字科技館合作單位或個人授權發布，轉載請註明出處。

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