Ludzie ewoluują na naszych oczach na Wyżynie Tybetańskiej

Zdjęcie: Matteo Colombo/Getty Images

Wiemy, że niektóre środowiska mogą powodować złe samopoczucie. Wspinacze
górscy często zapadają na chorobę wysokościową - reakcję organizmu na znaczny
spadek ciśnienia atmosferycznego, co oznacza, że z każdym oddechem pobieramy
mniej tlenu.
A jednak na dużych wysokościach na Wyżynie Tybetańskiej społeczności ludzi
kwitną, mimo że poziom tlenu w powietrzu, którym oddychają jest znacznie niższy
niż na mniej wymagających wysokościach.
W ciągu ponad 10 000 lat zasiedlania tego regionu, ciała żyjących tam ludzi zmieniły
się w sposób, który pozwala mieszkańcom w pełni wykorzystać atmosferę, która dla
większości ludzi spowodowałaby, że niewystarczająca ilość tlenu byłaby
dostarczana przez komórki krwi do organizmu - stan znany jako niedotlenienie.
„Adaptacja do niedotlenienia na dużych wysokościach jest fascynująca, ponieważ
stres z nim związany jest silny, doświadczany w równym stopniu przez wszystkich
na danej wysokości i można go zmierzyć ilościowo” - powiedziała serwisowi
ScienceAlert antropolog Cynthia Beall z Case Western Reserve University w USA.

„Jest to piękny przykład tego, jak i dlaczego nasz gatunek ma tak dużą zmienność
biologiczną”.
Beall od lat bada ludzką reakcję na niedotlenienie. W badaniach opublikowanych w
październiku 2024 r. ona i jej zespół ujawnili niektóre z konkretnych adaptacji w
społecznościach tybetańskich: cechy, które pomagają krwi dostarczać tlen.
Aby odblokować to odkrycie, naukowcy zagłębili się w jeden z wyznaczników tego,
co nazywamy ewolucyjną sprawnością: sukces reprodukcyjny. Kobiety, które rodzą
żywe dzieci, przekazują swoje cechy następnemu pokoleniu.
Cechy, które maksymalizują sukces jednostki w danym środowisku,
najprawdopodobniej występują u kobiet, które są w stanie przetrwać stres związany
z ciążą i porodem.
Kobiety te z większym prawdopodobieństwem urodzą więcej dzieci; a te dzieci,
odziedziczywszy cechy przetrwania od swoich matek, z większym
prawdopodobieństwem przetrwają do dorosłości i przekażą te cechy następnemu
pokoleniu.

Tak działa selekcja naturalna i może to być nieco dziwne i sprzeczne z intuicją; na
przykład w miejscach, w których malaria jest powszechna, częstość występowania
anemii sierpowatej jest wysoka, ponieważ wiąże się ona z genem chroniącym przed
malarią.
Beall i jej zespół przeprowadzili badanie na 417 kobietach w wieku od 46 do 86 lat,
które przez całe życie mieszkały w Nepalu na wysokości około 3500 metrów.
Naukowcy zarejestrowali liczbę żywych urodzeń, wahającą się od 0 do 14 na
kobietę, średnio 5,2, a także informacje zdrowotne i fizyczne oraz pomiary.
Zmierzono między innymi poziom hemoglobiny, białka w czerwonych krwinkach
odpowiedzialnego za dostarczanie tlenu do tkanek. Zmierzono również ilość tlenu
przenoszonego przez hemoglobinę. Co ciekawe, kobiety, które wykazały najwyższy
wskaźnik urodzeń, miały poziom hemoglobiny, który nie był ani wysoki, ani niski, ale
średni dla grupy testowej.
Saturacja tlenu była jednak wysoka. Łącznie wyniki sugerują, że adaptacje są w
stanie zmaksymalizować dostarczanie tlenu do komórek i tkanek bez zagęszczania
krwi - co spowodowałoby większe obciążenie serca, które zmaga się z
pompowaniem płynu o wyższej lepkości, bardziej odpornego na przepływ.

„Wcześniej wiedzieliśmy, że niższy poziom hemoglobiny jest korzystny, teraz
rozumiemy, że wartość pośrednia przynosi największe korzyści. Wiedzieliśmy, że
wyższa saturacja tlenu jest korzystna, teraz rozumiemy, że im wyższa saturacja, tym
bardziej korzystna. Liczba urodzonych dzieci określa ilościowo korzyści” -
powiedziała Beall.
„Nieoczekiwanie okazało się, że kobiety mogą mieć wiele urodzeń z niskimi
wartościami niektórych cech transportu tlenu, jeśli mają korzystne wartości innych
cech transportu tlenu”.
Kobiety z najwyższym wskaźnikiem powodzenia reprodukcji miały również wysoki
wskaźnik przepływu krwi do płuc, a ich serca miały szersze niż przeciętne lewe
komory, odpowiedzialne za pompowanie natlenionej krwi do organizmu.
Podsumowując, cechy te zwiększają szybkość transportu i dostarczania tlenu,
umożliwiając ludzkiemu ciału maksymalne wykorzystanie niskiej zawartości tlenu w
wydychanym powietrzu.
Należy zauważyć, że czynniki kulturowe również mogą odgrywać pewną rolę.
Naukowcy odkryli, że kobiety, które zaczynają się rozmnażać w młodym wieku i
mają długie małżeństwa, wydają się być bardziej wystawione na możliwość zajścia w
ciążę, co również zwiększa liczbę urodzeń.
Jednak nawet biorąc to pod uwagę, cechy fizyczne odegrały pewną rolę. Nepalskie
kobiety o fizjologii najbardziej podobnej do kobiet w niestresujących środowiskach na
niskich wysokościach miały najwyższy wskaźnik powodzenia reprodukcyjnego.
„To przypadek trwającej selekcji naturalnej” - powiedziała Beall. „Zrozumienie, w jaki
sposób takie populacje się przystosowują, pozwala nam lepiej zrozumieć procesy
ewolucji człowieka”.