Исследователи из Университета Кейс-Вестерн-Резерв изучили, как физиологические особенности тибетских женщин повышают их способность к воспроизводству в бедной кислородом среде. Результаты показывают, как люди адаптируются к экстремальным условиям и как работает естественный отбор.
В исследовании участвовали 417 непальских женщин в возрасте от 46 до 86 лет, проживающих на высоте от 3500 до 4500 метров над уровнем моря в Верхнем Мустанге на южной окраине Тибетского нагорья.
Ученые собрали данные о репродуктивном анамнезе, физиологических показателях, образцах ДНК и социальных факторах. Исследователи анализировали, как особенности доставки кислорода в условиях высокогорной гипоксии (низкий уровень кислорода в воздухе и крови) влияют на количество живых рождений детей — ключевой показатель эволюционной приспособленности.
Анализ показал, что у женщины с большим количеством детей, уникальный набор особенностей крови и сердца, обеспечивающих более эффективную доставку кислорода к клеткам. Хотя уровень гемоглобина у таких женщин был близок к среднему по популяции, у них наблюдалась более высокая сатурация — насыщение крови кислородом.
Гемоглобин отвечает за перенос кислорода в крови, и хотя более высокий уровень гемоглобина может компенсировать низкий уровень кислорода в воздухе, он также сгущает кровь, увеличивая нагрузку на сердце. Тибетским женщинам удается поддерживать высокую концентрацию кислорода без пагубных последствий в виде чрезмерно сгущенной крови.
У женщин с такими особенностями выше шансы родить больше детей, а эти дети, унаследовав от своих матерей черты, способствующие выживанию, также с большей вероятностью доживут до взрослого возраста и передадут эти черты следующему поколению.
Исследование изучили генетические особенности, которые могли способствовать адаптации к жизни на большой высоте. Один из исследованных генетических вариантов, версия гена EPAS1, является уникальным для популяций, проживающих на Тибетском плато. Этот ген регулирует концентрацию гемоглобина и, как полагают, произошел от денисовцев — древней группы гоминидов, живших в Сибири около 50 000 лет назад.
Это случай продолжающегося естественного отбора. Тибетские женщины эволюционировали таким образом, что уравновешивают потребность организма в кислороде, не перегружая сердце.
Синтии Билл, соавтор исследования
Читать далее:
Ученые нашли ключ к огромной энергии прямо у нас под ногами
Решение загадки физики трех тел уже близко: что выяснили ученые
План Илона Маска угрожает Марсу: ученый раскритиковал его идею
На обложке: деревня в Тибете. Фото: James Yu