Людство ще не завершило свій «процес приготування». Ми продовжуємо еволюціонувати та пристосовуватися до світу навколо нас, а записи наших адаптацій закладені в наших тілах. Ми знаємо, що деякі середовища можуть негативно впливати на здоров’я. Альпіністи, наприклад, часто стикаються з гірською хворобою — реакцією організму на значне падіння атмосферного тиску, через що з кожним вдихом надходить менше кисню.
І все ж на великих висотах Тибетського плато, де рівень кисню у повітрі помітно нижчий, людські спільноти процвітають. За понад 10 000 років заселення регіону тіла місцевих жителів змінилися так, щоб максимально ефективно використовувати атмосферу, яка для більшості людей спричиняла б недостатнє постачання кисню до тканин через еритроцити — стан, відомий як гіпоксія.
Подивіться відео нижче для стислого огляду дослідження:
«Адаптація до висотної гіпоксії є захопливою, тому що стрес дуже сильний, впливає на всіх однаково на певній висоті та його можна виміряти», — розповіла ScienceAlert антропологиня Синтія Біл із Університету Кейса Вестерна в США. «Це чудовий приклад того, як і чому наш вид має таку значну біологічну різноманітність».
Біл багато років вивчає реакцію людини на умови гіпоксії. У дослідженні, опублікованому в жовтні 2024 року, вона та її команда виявили конкретні адаптації в тибетських спільнотах — особливості, що покращують здатність крові доставляти кисень.
Щоб зробити це відкриття, дослідники вивчили один із маркерів так званої еволюційної пристосованості: репродуктивний успіх. Жінки, які народжують живих немовлят, передають свої особливості наступним поколінням. Властивості, що підвищують шанси на виживання у певному середовищі, найчастіше трапляються в жінок, здатних витримувати стреси вагітності та пологів.
Такі жінки, як правило, народжують більше дітей. А їхні нащадки, успадкувавши ці корисні риси, також частіше виживають, розмножуються і передають ці особливості далі. Це і є дія природного добору, яка іноді виглядає дивною та нелогічною: наприклад, у регіонах із високою поширеністю малярії частіше зустрічається серпоподібноклітинна анемія, адже відповідний ген забезпечує захист від малярії.
Біл та її команда дослідили 417 жінок віком від 46 до 86 років, які прожили все життя в Непалі на висотах понад 3 500 метрів. Дослідники зафіксували кількість їхніх пологів — від 0 до 14 на жінку, в середньому 5,2 — разом із фізичними та медичними показниками. Серед вимірів були рівні гемоглобіну — білка в еритроцитах, що відповідає за доставку кисню до тканин. Вони також визначали, скільки кисню переносив гемоглобін.
Цікаво, що жінки з найбільшою кількістю живонароджених дітей мали рівні гемоглобіну не високі й не низькі, а середні для групи. Але насичення їхнього гемоглобіну киснем було високим. Результати свідчать, що адаптації дозволяють максимізувати доставку кисню до клітин і тканин без згущення крові — явища, що збільшило б навантаження на серце, яке мусило б перекачувати більш в’язку рідину.
«Раніше ми знали, що низький гемоглобін є корисним, тепер розуміємо, що найбільшу користь дає середній рівень. Ми знали, що високе насичення гемоглобіну киснем корисне, тепер же бачимо: чим воно вище, тим краще. Кількість живонароджених дітей кількісно відображає ці переваги», — сказала Біл. «Було несподіванкою побачити, що жінки можуть мати багато живонароджених дітей, навіть якщо деякі показники транспорту кисню низькі — за наявності сприятливих значень інших показників».
Жінки з найвищим репродуктивним успіхом також мали підвищений кровотік у легенях, а їхні серця — ширші ліві шлуночки, тобто камери, яка перекачує багату киснем кров у тіло. У сукупності ці риси підвищують ефективність транспорту та доставки кисню, дозволяючи організму максимально використовувати низький рівень кисню в повітрі.
Важливо зазначити, що роль відіграють і культурні фактори. Жінки, які рано починають народжувати та мають тривалі шлюби, просто довше перебувають у репродуктивному періоді, що збільшує кількість можливих вагітностей. Втім, навіть з урахуванням цього фізіологічні показники також були ключовими. Непальські жінки з фізіологією, найближчою до жінок із низинних, комфортних умов, мали найвищий репродуктивний успіх.
«Це приклад триваючої природної еволюції», — каже Біл. — «Розуміння того, як такі популяції адаптуються, дає нам глибше уявлення про процеси еволюції людини».
Дослідження було опубліковане в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.