Žmonijos evoliucija dar nesibaigė. Mes ir toliau kintame, prisitaikome prie mus supančio pasaulio, o mūsų kūnai išsaugo šių prisitaikymų pėdsakus.
Puikiai žinome, kad tam tikros aplinkos sąlygos gali kenkti sveikatai. Pavyzdžiui, alpinistai neretai patiria vadinamąją aukštikalnių ligą – organizmo reakciją į smarkiai sumažėjusį atmosferos slėgį, kai su kiekvienu įkvėpimu į plaučius patenka mažiau deguonies.
Vis dėlto Tibeto plokščiakalnyje, kur aukštis didelis, o ore esančio deguonies kiekis gerokai mažesnis nei jūros lygyje, žmonių bendruomenės ne tik išgyvena, bet ir klesti.
Per daugiau nei 10 000 metų gyvenimo šiame regione vietos gyventojų organizmai pakito taip, kad gali maksimaliai išnaudoti sąlygas, kurios daugeliui žmonių sukeltų hipoksiją – būseną, kai su krauju į audinius patenka per mažai deguonies.
Natūralios atrankos pėdsakai Tibeto plokščiakalnyje
Mokslininkė Byll daugelį metų tyrinėja, kaip žmonės prisitaiko prie deguonies stokos aukštikalnėse. 2024 m. spalį paskelbtame tyrime ji su kolegomis pateikė konkrečių Tibeto bendruomenių prisitaikymo pavyzdžių – savybių, kurios didina kraujo gebėjimą pernešti deguonį.
Siekdami atskleisti šiuos prisitaikymus, tyrėjai analizavo vieną iš evoliucinio tinkamumo rodiklių – reprodukcinę sėkmę. Moterys, kurios pagimdo gyvų kūdikių, perduoda savo savybes kitai kartai.
Savybės, labiausiai padedančios išgyventi konkrečioje aplinkoje, dažniausiai būdingos toms moterims, kurios pajėgia atlaikyti nėštumo ir gimdymo krūvį. Jos dažniau susilaukia daugiau vaikų, o šie, paveldėję palankias savybes, turi didesnę tikimybę išgyventi, susilaukti palikuonių ir perduoti tas pačias savybes toliau.
Taip veikia natūrali atranka, kuri kartais gali pasirodyti keista ar net prieštaraujanti sveikam protui. Pavyzdžiui, regionuose, kur maliarija paplitusi, pjautuvinės anemijos dažnis yra didesnis, nes su šia liga susijęs genas tam tikru mastu apsaugo nuo maliarijos.
Kaip buvo tiriamos Tibeto kilmės moterys Nepale?
Byll ir jos komanda tyrė 417 moterų, kurių amžius siekė 46–86 metus. Visą gyvenimą jos praleido Nepale, daugiau kaip 3 500 metrų aukštyje virš jūros lygio. Tyrėjai fiksavo gyvų gimdymų skaičių (nuo 0 iki 14 vaikų vienai moteriai, vidutiniškai – 5,2) ir vertino įvairius fizinius bei sveikatos rodiklius.
Tarp jų buvo matuojamas hemoglobino – eritrocituose esančio baltymo, atsakingo už deguonies pernešimą į audinius – kiekis, taip pat hemoglobino prisotinimas deguonimi.
Paaiškėjo, kad daugiausia gyvų vaikų pagimdžiusios moterys pasižymėjo ne didžiausiu ar mažiausiu, o vidutiniu hemoglobino kiekiu (lyginant su visa tiriamąja grupe). Tačiau jų hemoglobino prisotinimas deguonimi buvo didelis.
Tai rodo, kad toks prisitaikymas leidžia efektyviai pernešti deguonį į ląsteles ir audinius nesukeliant kraujo tirštėjimo. Kai kraujas tirštėja, širdžiai tenka dirbti sunkiau, nes ji turi pompuoti klampesnį skystį, kuris sudėtingiau teka kraujagyslėmis.
„Anksčiau žinojome, kad žemesnis hemoglobino kiekis gali būti naudingas. Dabar suprantame, kad didžiausią naudą teikia tarpinė reikšmė. Taip pat jau buvo aišku, kad didesnis hemoglobino prisotinimas deguonimi yra palankus, o dabar matome, jog kuo didesnis prisotinimas, tuo geriau. Gyvų gimdymų skaičius leidžia šią naudą kiekybiškai įvertinti“, – aiškino Byll.
„Nesitikėjome, kad moterys gali turėti daug gyvų gimdymų, nors kai kurie jų deguonies pernešimo rodikliai yra žemi, jei kiti deguonies transportavimo parametrai yra palankūs.“
Širdies ir kraujotakos ypatumai
Didžiausią reprodukcinę sėkmę turėjusios moterys taip pat pasižymėjo didesniu kraujo pritekėjimu į plaučius, o jų kairysis širdies skilvelis (kamera, kuri pumpuoja į kūną deguonimi prisotintą kraują) buvo platesnis nei vidutiniškai.
Šie požymiai kartu didina deguonies pernašos ir pristatymo į audinius greitį, todėl organizmas gali kuo geriau išnaudoti menką ore esantį deguonies kiekį.
Kultūros įtaka ir evoliucija „čia ir dabar“
Tyrėjai pabrėžia, kad svarbų vaidmenį atlieka ir kultūriniai veiksniai. Moterys, kurios pradeda gimdyti jauname amžiuje ir ilgai gyvena santuokoje, turi daugiau metų, per kuriuos gali pastoti, todėl natūraliai dažniau susilaukia daugiau vaikų.
Tačiau net ir į tai atsižvelgus, fiziologiniai požymiai turėjo aiškią įtaką. Nepalo moterys, kurių fiziologija labiau priminė žemumose gyvenančių moterų (kur nėra deguonies stygiaus) savybes, pasižymėjo didžiausiais reprodukcinės sėkmės rodikliais.
„Tai – natūralios atrankos veikimo pavyzdys šiandien, mūsų akyse“, – pabrėžia Byll. „Suprasdami, kaip tokios populiacijos prisitaiko, geriau suvokiame ir pačius žmogaus evoliucijos procesus.“
