Bajau-Völker ‚entwickelten größere Milzen‘ für Frei-Tauchen

In einem eindrucksvollen Beispiel natürlicher Auslese, hat das Bajau-Volk in Südostasien größere Milzen zum Tauchen entwickelt, wie eine Studie zeigt.

Die Bajau sind traditionell Nomaden und Seefahrer und überleben, indem sie Muscheln vom Meeresboden sammeln.

Wissenschaftler, die die Auswirkungen dieses Lebensstils auf ihre Biologie untersuchten, fanden heraus, dass ihre Milzen größer sind als die von verwandten Völkern aus der Region.

Die größere Milz sorgt dafür, dass mehr Sauerstoff im Blut für das Tauchen zur Verfügung steht.

Die Forscher haben ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Cell veröffentlicht.

Die faustgroße Milz, die in der Nähe des Magens liegt, entfernt alte Zellen aus dem Blut und fungiert bei langen Tauchgängen als biologischer „Tauchtank“.

Das Volk der Bajau lebt auf den südlichen Philippinen, in Indonesien und Malaysia und zählt nach groben Schätzungen etwa eine Million Menschen.

„Seit möglicherweise Tausenden von Jahren leben sie auf Hausbooten, reisen in den Gewässern Südostasiens von Ort zu Ort und besuchen nur gelegentlich Land. Alles, was sie brauchen, holen sie sich also aus dem Meer“, sagte Erstautorin Melissa Ilardo von der Universität Kopenhagen gegenüber der BBC-Sendung Inside Science.

Sie wurden in Schriften aus dem Jahr 1521 von dem venezianischen Entdecker Antonio Pigafetta erwähnt, der an der ersten Weltumseglung teilnahm. Sie sind bekannt für ihre außergewöhnliche Fähigkeit, den Atem anzuhalten.

„Wenn sie auf traditionelle Weise tauchen, tauchen sie wiederholt für etwa acht Stunden am Tag, wobei sie etwa 60% ihrer Zeit unter Wasser verbringen. Das kann also alles von 30 Sekunden bis zu mehreren Minuten sein, aber sie tauchen in Tiefen von über 70 m“, sagte Dr. Ilardo.

Erstaunlicherweise werden diese Tieftauchgänge nur mit einer Holzmaske oder einer Schwimmbrille und einem Gewichtsgürtel durchgeführt. Dr. Ilardo erklärte, dass die Milz ein offensichtlicher Kandidat für die Untersuchung möglicher Anpassungen an diesen aquatischen Lebensstil sei.

„Es gibt eine menschliche Tauchreaktion, die ausgelöst wird, wenn man den Atem anhält und in Wasser eintaucht. Man kann sie auslösen, indem man sein Gesicht in kaltes Wasser taucht“, erklärt sie.

„Die Herzfrequenz verlangsamt sich, man hat eine periphere Vasokonstriktion, bei der sich die Blutgefäße in den Extremitäten verkleinern, um das sauerstoffreiche Blut für die lebenswichtigen Organe zu erhalten, und als Letztes zieht sich die Milz zusammen.

„Die Milz ist ein Reservoir für sauerstoffreiche rote Blutkörperchen, wenn sie sich also zusammenzieht, gibt sie dem Körper einen Sauerstoffschub. Sie ist wie ein biologischer Tauchtank.“

Dr. Ilardo nahm ein tragbares Ultraschallgerät mit in ein Gebiet Indonesiens, in dem die Bajau leben. „Ich habe die Leute sehr freundlich gebeten, mich ihre Milzen anschauen zu lassen“, sagte sie.

Die Ergebnisse zeigen, dass Taucher und Nicht-Taucher aus der Bajau-Gemeinschaft ähnlich große Milzen haben. Dies half zu zeigen, dass die Vergrößerung nicht einfach eine Folge des regelmäßigen Tauchens war.

Aber als die Forscher die Bajau mit einer benachbarten Gruppe, den Saluan, verglichen, die traditionell einen bäuerlichen Lebensstil führen, stellten sie fest, dass die Milzen der Bajau im Durchschnitt 50 % größer waren.

Das Team konnte auch eine offensichtliche genetische Basis für den Größenunterschied finden. Sie verglichen die Genome (die Gesamtheit der DNA in den Kernen der menschlichen Zellen) der Bajau, der Saluan und der Han-Chinesen auf Bereiche, die unter natürlicher Selektion standen.

„Wir konnten die Frage stellen: Gibt es irgendwelche genetischen Varianten – gibt es irgendwelche Mutationen – die in einer viel höheren Häufigkeit vorkommen, die ihre Häufigkeit speziell bei den Bajau im Vergleich zu anderen Populationen verändert haben“, sagt Co-Autor Prof. Rasmus Nielsen von der University of California, Berkeley.

Die Ergebnisse dieses „Selektions-Scans“ zeigten 25 Stellen im Genom, die sich bei den Bajau im Vergleich zu den anderen Gruppen signifikant unterscheiden. Davon korrelierte eine Stelle auf einem Gen namens PDE10A mit der größeren Milz der Bajau, selbst nach Berücksichtigung von Störfaktoren wie Alter, Geschlecht und Größe.

In Mäusen, PDE10A ist dafür bekannt, ein Schilddrüsenhormon zu regulieren, das die Größe der Milz kontrolliert, was die Idee unterstützt, dass die Bajau die Milzgröße entwickelt haben könnten, die notwendig ist, um lange und häufige Tauchgänge durchzuhalten.

Im Jahr 2014 veröffentlichte ein anderes Team Beweise für eine genetische Anpassung an das Leben in großen Höhen bei tibetischen Populationen. In diesem Fall schien die fragliche Genvariante aus einer alten Population, den Denisovanern, zu stammen, die eine „Schwesterpopulation“ der Neandertaler gewesen zu sein scheinen.

Diese Genvariante wurde wahrscheinlich durch uralte Kreuzungen in den modernen Menschen eingeführt (ein Prozess, der als „Introgression“ bekannt ist) und stieg dann auf dem tibetischen Plateau aufgrund des Vorteils, den sie verschaffte, zu hohen Frequenzen auf.

Das Team, das die Bajau untersuchte, untersuchte auch, ob in diesem Fall etwas Ähnliches passiert sein könnte, fand aber keine Beweise für eine solche Verbindung.

„Es ist nicht klar, wie lange die Bajau diesen Lebensstil hatten, oder wann genau die Anpassung auftrat, wenn man die genetischen Daten betrachtet, die wir jetzt haben“, sagt Dr. Ilardo.

Die Daten zeigen jedoch, dass sich die Bajau vor etwa 15.000 Jahren von den nichttauchenden Saluan absetzten. Laut Dr. Ilardo war das „genug“ Zeit, um die aquatische Anpassung zu entwickeln.

Rasmus Nielsen fügte hinzu: „Es ist ein wunderbares Beispiel dafür, wie sich Menschen an ihre lokale Umgebung anpassen können, aber es könnte auch ein medizinisches Interesse daran bestehen. Es gibt ein großes Interesse daran, Hypoxie-Anpassungen zu verstehen – Anpassungen an niedrige Sauerstoffwerte.“

Er sagte, dass die Bajau im Vergleich zu den Anpassungen der Tibeter an große Höhen ein potentiell medizinisch relevanteres Beispiel darstellen: „Das ist akuter niedriger Sauerstoff… wenn man sich die Trauma-Medizin anschaut, ist einer der wichtigsten Faktoren die Reaktion auf niedrige Sauerstoffwerte.