Жители Тибета, проживающие на высоте более 4 тысяч метров над уровнем моря, получают в два раза меньше кислорода по сравнению с обитателями равнин. Однако их организмы успешно компенсируют этот дефицит благодаря усиленному кровотоку, снабжающему органы большим объёмом крови.
Ещё около двух десятилетий назад в ходе научных исследований, сравнивавших физиологические особенности «горных» и «низменных» добровольцев, с использованием специальных датчиков, установленных на предплечьях, было зафиксировано, что у тибетцев кровообращение примерно вдвое интенсивнее, чем у равнинных жителей.
При этом ни сердечный ритм, ни давление не демонстрировали отклонений. Учёные объяснили этот эффект действием оксида азота и его метаболитов, способствующих расширению сосудов по механизму, схожему с эффектом виагры, но действующему на весь организм.Биохимический анализ показал, что уровень нитратов и нитритов в крови тибетцев примерно в десять раз превышает аналогичные показатели у людей, живущих на низких высотах. Позже выяснилось, что тибетский гемоглобин, несмотря на свою обычную концентрацию, переносит кислород эффективнее и быстрее. Всё дело в генетической мутации, позволившей усилить снабжение органов кислородом без повышения уровня гемоглобина, что защитило тибетцев от чрезмерной вязкости крови и нагрузки на сердце.
Наиболее приспособленной к жизни в условиях нехватки кислорода оказалась народность шерпов, обитающая в районе Эвереста. Именно они традиционно сопровождают альпинистов, поднимающихся на вершину, переносят снаряжение и часто обходятся без кислородных масок.
В другом уголке планеты, в прибрежных и островных районах Индонезии, Малайзии и Филиппин, обитает кочевой морской народ баджо (или баджау), члены которого проводят до шести часов в день в воде. Без аквалангов они ныряют на глубину до 70 метров и могут задерживать дыхание до 13–15 минут — в отличие от обычного человека, способного не дышать всего около двух минут.
Учёные выяснили, что ключ к такой выносливости скрыт в селезёнке. У баджо она значительно крупнее, чем у представителей соседнего этноса салуа, не живущего на воде. Селезёнка играет роль резервуара для эритроцитов — насыщенных кислородом красных кровяных телец — которые выбрасываются в кровоток при погружении. Более того, селезёнка баджо способна сокращаться сильнее, чем у сухопутных соседей, что увеличивает эффективность доставки кислорода примерно на 10%.
Выяснилось, что этот физиологический феномен также связан с генетическими мутациями, в частности — с изменением в гене, регулирующем уровень тироксина, гормона щитовидной железы, напрямую влияющего на размер селезёнки. Всего у морских кочевников было обнаружено более двадцати генетических вариаций, отличающих их от соседей. Среди прочего, у баджо на глубине замедляется сердечный ритм до 30 ударов в минуту, сужаются сосуды, а глаза адаптируются к воде, обеспечивая чёткое зрение под водой.
Кандидат биологических наук Екатерина Суркова в беседе с KP.RU объяснила, что эти адаптации наглядно демонстрируют, насколько пластичен человеческий геном и как быстро могут происходить эволюционные изменения.
Она отметила, что способность к выживанию и передаче потомства с полезными мутациями — суть естественного отбора. Женщины играют в этом ключевую роль: как показали исследования, проведённые на Тибете, те, кто лучше адаптировались к гипоксии, рожали больше детей, а значит, чаще передавали полезные генетические изменения потомству.
«Да, естественный отбор продолжается. Полезные мутации, которые позволяют жить дольше или производить больше потомства, в конце концов закрепляются в популяции. Носители тех изменений в генах, которые, наоборот, никаких преимуществ не дают, постепенно вымирают — одни не достигнув репродуктивного возраста и не передав их по наследству, другие — не выиграв в борьбе за внимание женщин. Сами эти варианты генов «вымываются» из генома», — рассказала эксперт.
Суркова также напомнила, что даже культурные и социальные факторы могут оказывать влияние на эволюцию. Так, около пяти тысяч лет назад взрослые люди переставали переваривать молоко. Однако с развитием животноводства появился генетический вариант, позволяющий взрослым сохранять активность фермента лактазы. Это пример того, как изменения образа жизни запускают биологическую адаптацию.
Ранее врач Ольга Уланкина развенчала самые популярные мифы о том, что провоцирует рак.
Свежие комментарии