Žmonijos evoliucija dar nesibaigė. Mes ir toliau evoliucionuojame bei prisitaikome prie mus supančio pasaulio, o mūsų kūnai išsaugo šių prisitaikymų pėdsakus.
Gerai žinome, kad kai kurios aplinkos sąlygos gali kenkti sveikatai. Pavyzdžiui, alpinistai dažnai patiria vadinamąją aukštikalnių ligą – organizmo reakciją į smarkiai sumažėjusį atmosferos slėgį, kai su kiekvienu įkvėpimu į plaučius patenka mažiau deguonies.
Ir 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 trukusį gyvenimą šiame regione ten gyvenančių žmonių kūnai pakito taip, kad gali maksimaliai išnaudoti sąlygas, kurios daugeliui žmonių sukeltų būseną, vadinamą hipoksija – kai su krauju į audinius patenka per mažai deguonies.
Natūralios atrankos pėdsakai Tibeto plokščiakalnyje
Byll daugelį metų tyrinėja, kaip žmonės prisitaiko prie deguonies stokos aukštikalnėse. 2024 m. spalį paskelbtame tyrime ji su kolegomis parodė konkrečius Tibeto bendruomenių prisitaikymo pavyzdžius – savybes, kurios padidina kraujo gebėjimą pernešti deguonį.
Norėdami atskleisti šiuos prisitaikymus, tyrėjai analizavo vieną iš evoliucinio tinkamumo požymių – reprodukcinę sėkmę. Moterys, kurios pagimdo gyvų kūdikių, perduoda savo savybes kitai kartai.
Savybės, labiausiai padedančios išgyventi konkrečioje aplinkoje, dažniausiai būna būdingos toms moterims, kurios pajėgia atlaikyti nėštumo ir gimdymo krūvį. Jos dažniau pagimdo daugiau vaikų, o šie, paveldėję palankias savybes, taip pat turi didesnę tikimybę išgyventi, susilaukti palikuonių ir perduoti tas pačias savybes toliau.
Tai – natūrali atranka, kuri kartais atrodo keista ar net prieštaraujanti sveikam protui. Pavyzdžiui, regionuose, kur dažna maliarija, sergamumas pjautuvine anemija yra didesnis, nes šia liga susijęs genas tam tikru mastu saugo nuo maliarijos.
Kaip tyrė Tibeto kilmės moteris Nepale?
Byll ir jos komanda tyrė 417 moterų, kurių amžius siekė 46–86 metus. Visą savo 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), taip pat įvairius fizinius ir sveikatos rodiklius.
Tarp šių rodiklių buvo matuojami hemoglobino – baltymo eritrocituose, atsakingo už deguonies pernešimą į audinius – kiekiai, taip pat deguonies prisotinimas hemoglobine.
Įdomu tai, kad daugiausia gyvų vaikų pagimdžiusios moterys turėjo ne aukščiausią ar žemiausią, o vidutinį hemoglobino kiekį (lyginant su visa tiriamąja grupe). Tačiau jų hemoglobino deguonies prisotinimas buvo didelis.
Tai rodo, kad jų organizmo prisitaikymas leidžia maksimaliai padidinti deguonies pernešimą į ląsteles ir audinius nesustorėjant kraujui. Kraujui tirštėjant, širdžiai tenka dirbti sunkiau, nes ji turi pompuoti klampesnį skystį, kuris sunkiau 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 rasti, kad moterys gali turėti daug gyvų gimdymų, nors kai kurie jų deguonies pernešimo rodikliai yra žemi, jeigu 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 širdies kairysis skilvelis (kamerą, kuri pumpuoja į kūną deguonimi prisotintą kraują) buvo platesnis nei vidutiniškai.
Visa tai kartu didina deguonies pernašos ir pristatymo į audinius greitį, leisdama organizmui 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 ima 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 labiausiai priminė moterų, gyvenančių žemumose, kur nėra deguonies stygiaus, savybes, turėjo didžiausią reprodukcinės sėkmės rodiklį.
„Tai – natūralios atrankos veikimo pavyzdys šiandien, mūsų akyse“, – pabrėžia Byll. – „Suprasdami, kaip tokios populiacijos prisitaiko, geriau suvokiame ir pačius žmogaus evoliucijos procesus.“
