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〈第2章 加拉巴哥群島的啟示〉
達爾文的「天擇」學說
查爾斯．達爾文（Charles Darwin）於一八五九年寫下了《物種起源》（On the Origin of Species）一書，探討地球為何存在如此多樣的生物，並且提出「天擇」（natural selection）學說，認為「適應環境的生物才能生存下來，並透過基因的傳遞改變原有的面貌」。
南美洲大陸以西一千公里外的太平洋上，十三座小島組成了加拉巴哥群島（Galápagos Islands）。群島裡的每座小島皆與世隔絕，各自保有獨特的生態系統。舉例來說，有些小島受到南極冰冷洋流的影響，即便位於赤道正下方，依然有企鵝棲息其上。一八三五年，達爾文搭乘小獵犬號環遊世界，途中造訪加拉巴哥群島上的各座小島，注意到每座小島上的雀鳥（後被統稱為達爾文雀，［Darwin’s Finch〕）各有不同形狀的鳥喙。他發現，這是雀鳥為了適應各座島嶼的環境，經過「天擇」生存下來的結果。
例如棲息在以乾燥堅硬的種子為主食的小島，雀鳥的鳥喙就相當巨大。因為在這個小島上，雀鳥擁有足以咬碎種子的巨大鳥喙，更有利於生存。另一方面，棲息在多雨且以柔軟蟲子為主食的小島，鳥喙較小的雀鳥具有生存優勢。因此，這座小島發生乾旱時，必須大量進食以維持體型的巨喙雀鳥便無法在此生存。
達爾文的主張並不是指「強大」或「優秀」的生物才會被選中。他發現「適應生存環境」的生物，才能經過天擇的考驗而留下後代。此外，生物也會為了適應生存環境，將自己的外形特徵改變得更有利於生存。換句話說，在某種情況下看似不如其他個體的外形特徵，在環境改變時反而可能是最佔優勢的。
瘧疾與鐮刀型紅血球疾病
從人類的疾病，也能看到環境對於基因的天擇。最典型的例子，便是瘧疾與鐮刀型紅血球疾病（sickle cell disease）的關係。
鐮刀型紅血球疾病是體染色體隱性遺傳疾病，父母會遺傳給子女。人類會繼承父親與母親的基因，但只有同時繼承了父親與母親雙方的鐮刀型紅血球疾病基因（同型結合［homozygous〕）才會發病，只繼承其中一方的基因（異型結合［heterozygous〕）並不會發病。
正常的紅血球是中間凹陷的圓餅狀，鐮刀型紅血球疾病的紅血球則是鐮刀狀。鐮刀狀紅血球容易遭到破壞，不僅會引發溶血導致貧血，也會阻塞血管造成器官梗塞。繼承這種基因的同型結合通常壽命不長，因此被視為對生物有害的基因。然而，非洲部分地區有將近一成的人擁有這種基因，原因是繼承這種基因的同型結合與異形結合不容易感染瘧疾。
瘧疾會在潛伏在紅血球裡繁殖。不過對繼承這種基因的人來說，瘧原蟲一旦進入人體就會破壞紅血球，使免疫系統得以發現瘧原蟲的蹤跡而展開攻擊，所以不容易引發瘧疾。因此，瘧疾流行的地區裡，繼承這種基因的個體由於擁有極高的存活率，而被選為應該優先傳承的基因。
在瘧疾流行的地區，還有其他許多紅血球病變被通報為遺傳性疾病。例如常見於地中海諸島的紅血球病變，稱為地中海型貧血（thalassemia）。除此之外，以熱帶地區居多的遺傳性球形紅血球增多症（Hereditary spherocytosis）、蠶豆症（G6PD deficiency）、Duffy抗原陰性血型等疾病，全是基於瘧疾的耐受性（不容易感染）所進行的天擇。
由此可知，瘧疾是毒性極強的傳染病，使得生物用盡方法積極篩選不易受到感染的基因。
由瘧疾的天擇所導致的SLE風險基因
如眾所周知，SLE這種疾病實際上與鐮刀型紅血球疾病一樣，來自非洲、南美或東南亞等瘧疾流行地區的人更容易罹患此病，也容易惡化成重症。其中以非裔美國人最容易演變成重症，SLE的發病機率大約是歐洲人的三倍，也很容易併發腎功能衰竭等症狀。
既然如此，與自體免疫疾病有關的基因，是否有可能是為了抵抗瘧疾等傳染病所進行的「天擇」？在此將探討其中的可能性。
目前已知Fcγ受體的基因變異，即是與SLE有關的重要基因。從世界地圖來看帶有Fcγ受體基因變異的比率，以非洲、南亞／東南亞、南美等瘧疾流行地區居多。由此可知，這種變異的基因「是否因為能夠抵抗瘧疾感染，所以經由天擇讓這些地區的人們傳承下來」？
事實上，據研究報告指出，同型結合若是帶有這類變異基因，SLE的發病風險會增加一．七倍，但是感染瘧疾重症的風險會下降○．五倍。換句話說，Fcγ受體的基因變異，是為了不容易感染瘧疾的天擇結果，代價則是須承擔SLE發病的風險。
Fcγ受體是一種能向辨識出抗體的細胞下達指令的分子，讓細胞激起發炎反應或處於靜止狀態。由於生物最重視抵抗外敵入侵，因此體內帶有多個能激起發炎反應的Fcγ受體。另一方面，能讓發炎症狀呈靜止狀態的受體只有一種（Fcγ受體IIB）。研究發現，若是將抗發炎的Fcγ受體基因從實驗動物身上剔除（去除特定的基因序列），實驗動物就會抑制不了體內的發炎症狀而引發SLE。不過，這些動物對於實驗性質的瘧疾感染均有抵抗力。
換句話說，與SLE有關的Fcγ受體基因變異容易引起發炎症狀，但是具有感染瘧疾時不易惡化成重症的優勢，因此，這種基因被非洲、東南亞、拉丁美洲等瘧疾流行地區的人們經由天擇傳承下來。然而，這種基因在現代卻成了他們SLE發病或惡化成重症的主要因素。
薩丁尼亞島的新發現
在歐洲也能發現與SLE有關的基因透過瘧疾天擇傳承下來的例子。
享譽盛名的地中海度假勝地、義大利的美麗島嶼薩丁尼亞（Sardegna），如今卻是以島上居民多數罹患SLE、第一型糖尿病、多發性硬化症等自體免疫疾病而聞名。為了調查其中原因，研究人員曾於二○一五年分析了當地人的基因。鑑定的結果發現一種薩丁尼亞居民特有的新型SLE基因變異，也就是與BAFF基因有關的變異。
耐人尋味的是，以BAFF蛋白為標靶的生物製劑目前已被研發用於治療SLE，可望成為最先進的治療藥物。
免疫系統的指揮中心T細胞會在人體遭到感染時，命令B細胞發射「抗體」飛彈。BAFF就是能活化B細胞使其更容易生產抗體的物質，這些抗體若是過多，除了產生能夠對抗感染性微生物的抗體之外，也會產生自體抗體，進而導致SLE發病。這座島上的SLE患者，便是因為基因變異產生過多BAFF，以至引發SLE。
此外，義大利及歐洲全境都找不到BAFF基因變異的案例，唯獨薩丁尼亞島才有這種新型變異。
由此可知，如果僅在某個特定地區發現一種新型基因變異，該地區的特殊情況會使帶有風險基因的人經由「天擇」而增加。
至於為何只在薩丁尼亞島發現這種基因變異？醫學期刊《新英格蘭醫學雜誌》（New England Journal of Medicine）指出，薩丁尼亞島直到一九五○年仍飽受瘧疾威脅。這座島在一九四六年才展開瘧疾消滅行動，在此之前一直都是瘧疾的流行地區。
既然如此，為何BAFF基因變異會對瘧疾產生抗性（不易感染，或者即使感染也不易惡化成重症）？原因是若體內含有大量BAFF物質，就能有效生產抗體。也就是說，一旦感染了瘧疾，身體就會產生大量抗體來消滅瘧疾，因此對瘧疾產生抗性。事實上，經研究發現，體內含有過多BAFF基因的實驗鼠會罹患自發性SLE，不過，就算讓實驗鼠感染瘧疾，牠也會對瘧疾產生抗性。
換句話說，含有過量BAFF基因會對瘧疾產生抗性，同時也具有SLE發病的風險。因此，曾飽受瘧疾威脅的薩丁尼亞島上，至今仍有許多人帶有這種基因變異，這也使得SLE發病的風險大為提高。
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