倫敦兒童健康研究所的遺傳學家馬可·潘伯瑞假設,如果營養充足的話,會對人體內的性染色體X和Y留下遺傳痕跡。就像后來的分析顯示,這種效應要在下一代人身上顯現出來,必須取決于“時機”―――這個時機就是第一代人享受到充分營養時的年齡。
潘伯瑞的研究讓人猜想,一個人的營養、行為和環境條件對后代的健康有著不可忽視的影響,而且還能繼續下去。這意味著:考慮這一因素,我們必須為自己的孩子和孩子的孩子負起責任。與這一猜測相符合的是,現在流傳的一些疾病很可能是過去人類基因受環境改變影響的結果。
麥克爾·米尼還考慮到,表觀遺傳學還可能對社會留下后果。他想到,由于貧窮、生活過度勞累或者長時間的爭吵,孩子的認知能力可能受到影響。那么這些消極因素會不會遺傳給后代?
“我們開始在社會、經濟條件和人類幼年大腦的發育狀態之間尋找某種因果關系,”米尼說。據他認為,兩者之間的關系十分緊密。
控制生物的新機制
表觀遺傳學幫助科學家打開了新的視野,讓他們看見了控制生物的新機制,使他們意識到,可以控制這個過程為人類所用。
直到不久前,以下這種觀點還被視為科學界的異端邪說:一種生物對環境的適應會傳遞到給后代。這個觀點和進化理論的普遍認識相矛盾。
按照進化理論,即使這些對環境的適應是生物體在求生中得到的,而且能使生物體更成功地繁衍下去,它們只不過是遺傳物質的偶然改變。比如說,男人可以通過舉啞鈴鍛煉肌肉使之強壯,卻不一定能讓自己的孩子一出生就強壯;女人可以通過節食使身材苗條,但很少能生出身體同樣勻稱的孩子。父母身上的這些改變不會使遺傳物質發生變化。
特征可以傳播下去
1999年,生物學家愛瑪·惠特勞得到證據,表明表觀遺傳特征是可以從上一代傳播到下一代的。這些特征不會因為單個個體的死亡而丟失。
惠特勞說:“目前很多人相信,我們從父母那里得到的遺傳信息位于DNA的序列里。而我們的研究顯示,除了DNA還有更多的東西會被遺傳。”
讓遺傳學家更驚訝的是:表觀遺傳特征不會只在直接繼承的下一代結束遺傳,而是會繼續傳播,一直到孫輩、重孫輩、玄孫輩等。
2004年,美國華盛頓州大學的遺傳學家邁克爾·斯奇納檢驗一種在農業中經常使用的抗霉菌農藥怎樣對雄性老鼠睪丸的形成產生作用。他的發現讓他很驚訝:雄老鼠在母親體內時如果接觸過高劑量的農藥,它們成年以后產生的精子就會減少。更讓他沒有想到的是,在這些雄老鼠的下一代中繼續有這個現象―――盡管農藥一點也沒有改變過DNA中的任何結構。最后,這種缺陷還會在第二代、第三代老鼠上體現出來。到現在,越來越多的證據顯示,表觀遺傳特征也會體現在人類身上。
2005年11月,倫敦兒童健康研究所的遺傳學家馬可·潘伯瑞為自己的理論提出證據:他和瑞典同事研究了一個偏僻的瑞典北方城市從1890年開始的農業收成、食物價格和死亡的記錄。
其中顯示,如果爺爺輩在小時候曾經有過營養過剩的情況,那么他的孫子患上糖尿病的可能性就會加大―――同時還面臨更大的短命風險。這個規律只在爺爺輩的男性后代中發現,而女性后代就能免受威脅。可是當孫女的祖母曾經營養過剩時,她們患糖尿病的可能性也變大了;這個時候祖母的孫子們反而能保持健康。