Эволюция — это постоянный процесс, и люди продолжают изменяться, адаптируясь к различным окружающим средам. Одним из лучших мест для наблюдения за этим являются самые суровые уголки планеты, что подтверждается новым исследованием, связывающим увеличение доставки кислорода с количеством живорождений у коренных тибетских женщин, живущих на больших высотах.
Районы с экстремальной высотой особенно трудны для человека, так как из-за более низкого атмосферного давления с каждым вдохом поступает меньше кислорода. Каждый, кто пытался подняться в горы на большую высоту, скорее всего, знаком с этой проблемой, так как у людей, которые это делают, может развиваться горная болезнь. Однако коренные тибетцы, живущие на высоком Тибетском плато, не только выживают в таких условиях более 10 тысяч лет, но и процветают.
Беременность на высоте выше 2 500 метров (8 202 футов) над уровнем моря связана с повышенным риском осложнений, таких как преэклампсия или низкий вес при рождении, объясняют авторы исследования. Это увеличивает вероятность материнской или детской смертности. В то же время большинство людей, пытающихся выжить на больших высотах, испытывают гипоксию — состояние, при котором организм не получает достаточного количества кислорода для своих тканей. Обе эти проблемы менее актуальны для коренных тибетцев, и теперь исследователи обнаружили специфические физиологические черты у тибетских женщин, которые могут улучшить их способность к размножению в таких условиях с недостатком кислорода.
Результаты исследования подчёркивают устойчивость тибетских женщин и показывают, как люди могут адаптироваться к экстремальным условиям. Исследование также предоставляет информацию о человеческом развитии и о том, как мы можем реагировать на экологические вызовы в будущем.
«Понимание того, как такие популяции адаптируются, даёт нам лучшее представление о процессах человеческой эволюции», — объяснила Синтия Бил (Cynthia Beall), заслуженный профессор Кейса Западного университета.
Бил и её коллеги изучили 417 тибетских женщин в возрасте от 46 до 86 лет, которые жили на высоте от 3 658 метров (12 тысяч футов) до 4 267 метров (14 тысяч футов) над уровнем моря в Верхнем Мустанге, Непал. Это район на южной границе Тибетского плато.
Работая в сотрудничестве с тибетскими медсёстрами и научными помощниками из Непала, команда из США собрала информацию о физиологии женщин, их репродуктивной истории и различных социальных факторах, а также взяла образцы ДНК. Цель заключалась в том, чтобы изучить, как черты, связанные с доставкой кислорода, влияют на количество живорождений среди этих женщин.
Результаты показали, что у женщин, имеющих больше всего детей, были уникальные черты крови и сердца для доставки кислорода. И хотя уровень гемоглобина — белка в красных кровяных клетках, который переносит кислород — у этих женщин был близок к среднему показателю по выборке, их насыщение кислородом было выше. Это означало, что их кровь была более эффективной в доставке кислорода к клеткам, не увеличивая вязкость крови, что может создавать дополнительную нагрузку на сердце.
«Это случай продолжающегося естественного отбора, — добавила Бил. — Тибетские женщины эволюционировали так, что удовлетворяют потребности организма в кислороде, не перегружая сердце.»
Генетический анализ показал, что эта черта, вероятно, произошла от денисовцев, которые жили в Сибири около 50 тысяч лет назад. Эта черта является вариацией гена EPAS1, который уникален для этих людей и регулирует концентрацию гемоглобина.
Исследователи также обнаружили, что у этих женщин были и другие черты, которые улучшали кровоток к легким и обеспечивали более широкие сердечные желудочки.
Результаты показывают, как люди адаптировались к жизни в условиях низкого содержания кислорода, что является результатом естественного отбора в действии, когда женщины с этими чертами передали их последующим поколениям, которые теперь могут процветать в среде, которая была бы крайне физиологически стрессовой для других.
Статья была опубликована в журнале PNAS.
