Ludzie Bajau „wyewoluowali większe śledziony” do swobodnego nurkowaniadiving
W uderzającym przykładzie doboru naturalnego, ludzie Bajau z Azji Południowo-Wschodniej rozwinęli większe śledziony do nurkowania, pokazuje badanie.
Badania wykazały, że Bajau są tradycyjnie koczowniczym ludem morskim, który przetrwał dzięki zbieraniu skorupiaków z dna morza.
Naukowcy badający wpływ tego stylu życia na ich biologię odkryli, że ich śledziony są większe niż u spokrewnionych ludzi z tego regionu.
Większa śledziona sprawia, że w ich krwi jest więcej tlenu dostępnego do nurkowania.
Badacze opublikowali swoje wyniki w czasopiśmie naukowym Cell.
Zlokalizowana blisko żołądka, śledziona wielkości pięści usuwa stare komórki z krwi i działa jak biologiczny „zbiornik” podczas długich nurkowań.
Ludzie Bajau zamieszkują południowe Filipiny, Indonezję i Malezję, a według przybliżonych szacunków liczą około miliona osób.
„Od prawdopodobnie tysięcy lat żyją na łodziach mieszkalnych, podróżując z miejsca na miejsce po wodach Azji Południowo-Wschodniej i odwiedzając ląd tylko od czasu do czasu. Więc wszystko, czego potrzebują, dostają z morza”, powiedziała pierwsza autorka Melissa Ilardo z Uniwersytetu w Kopenhadze w programie BBC Inside Science.
Wspomina o nich w swoich pismach z 1521 roku wenecki odkrywca Antonio Pigafetta, który brał udział w pierwszej wyprawie dookoła świata. Są one znane z niezwykłej zdolności do wstrzymywania oddechu.
„Kiedy nurkują w tradycyjny sposób, nurkują wielokrotnie przez około osiem godzin dziennie, spędzając około 60% czasu pod wodą. Więc to może być cokolwiek od 30 sekund do kilku minut, ale oni nurkują na głębokość ponad 70m,” powiedział Dr Ilardo.
Astonishingly, te głębokie nurkowania są wykonywane tylko z drewnianą maską lub gogle i pasem wagi. Dr Ilardo wyjaśnił, że śledziona była oczywistym kandydatem do badania potencjalnych adaptacji do tego wodnego stylu życia.
„Istnieje ludzka reakcja na nurkowanie, która jest wyzwalana przez wstrzymanie oddechu i zanurzenie się w wodzie. Możesz ją wywołać zanurzając twarz w zimnej wodzie” – wyjaśniła.
„Tętno zwalnia, masz obwodowe zwężenie naczyń krwionośnych, gdzie naczynia krwionośne w kończynach zmniejszają się, aby zachować natlenioną krew dla ważnych organów, a ostatnią rzeczą jest skurcz śledziony”. To jest jak biologiczny zbiornik do nurkowania.”
Dr Ilardo zabrał przenośny aparat ultrasonograficzny w rejon Indonezji, gdzie żyją Bajau. „Poprosiłam bardzo ładnie, aby ludzie pozwolili mi spojrzeć na ich śledziony” – powiedziała.
Wyniki badań pokazują, że nurkowie i osoby nienurkujące ze społeczności Bajau mają podobne rozmiary śledzion. Pomogło to wykazać, że powiększenie nie było po prostu konsekwencją regularnego nurkowania.
Ale kiedy badacze porównali Bajau z sąsiednią grupą zwaną Saluan, która tradycyjnie prowadzi rolniczy tryb życia, odkryli, że Bajau mieli śledziony większe średnio o 50%.
Zespół był również w stanie znaleźć wyraźne podłoże genetyczne dla różnicy rozmiarów. Porównali genomy (całkowita ilość DNA w jądrach ludzkich komórek) Bajau, Saluan i Chińczyków Han w poszukiwaniu obszarów, które podlegały naturalnej selekcji.
„Moglibyśmy zadać pytanie: czy istnieją jakieś warianty genetyczne – czy istnieją jakieś mutacje – które występują z dużo większą częstotliwością, które zmieniły swoją częstotliwość szczególnie u Bajau w porównaniu z innymi populacjami” – powiedział współautor prof. Rasmus Nielsen z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley.
Wyniki tego „skanowania selekcyjnego” ujawniły 25 miejsc w genomie, które różniły się znacząco u Bajau w porównaniu z innymi grupami. Spośród nich, jedno miejsce w genie znanym jako PDE10A okazało się korelować z większym rozmiarem śledziony u Bajau, nawet po uwzględnieniu czynników zakłócających, takich jak wiek, płeć i wzrost.
W myszach, PDE10A jest znana z regulowania hormonu tarczycy, który kontroluje wielkość śledziony, użyczając wsparcia dla idei, że Bajau mogli wyewoluować rozmiar śledziony niezbędny do utrzymania długich, częstych nurkowań.
W 2014 roku inny zespół opublikował dowody na genetyczną adaptację do życia na dużych wysokościach w populacjach tybetańskich. W tym przypadku wariant genu, o którym mowa, okazał się pochodzić ze starożytnej populacji znanej jako Denisowianie, którzy wydają się być „siostrzaną” populacją neandertalczyków.
Ten wariant genu został prawdopodobnie wprowadzony do współczesnych ludzi poprzez starożytne krzyżowanie (proces znany jako „introgresja”), a następnie wzrósł do wysokich częstotliwości na płaskowyżu tybetańskim z powodu korzyści, jakie przyniósł.
Zespół badający Bajau również sprawdził, czy coś podobnego mogło się wydarzyć w tym przypadku, ale nie znalazł żadnych dowodów na istnienie takiego związku.
„Nie jest jasne, jak długo Bajau prowadzili taki styl życia, ani kiedy dokładnie powstało to przystosowanie, biorąc pod uwagę dane genetyczne, którymi dysponujemy obecnie” – powiedział dr Ilardo.
Jednakże dane pokazują, że Bajau wyodrębnili się z nie nurkujących Saluan około 15 000 lat temu. Według dr Ilardo, było to „mnóstwo” czasu, aby rozwinąć wodną adaptację.
Rasmus Nielsen dodał: „To wspaniały przykład tego, jak ludzie mogą przystosować się do swoich lokalnych środowisk, ale może być w tym jakieś medyczne zainteresowanie. Istnieje duże zainteresowanie w zrozumieniu adaptacji hipoksji – adaptacji do niskich poziomów tlenu.”
Powiedział, że w porównaniu z przypadkiem adaptacji na dużych wysokościach u Tybetańczyków, Bajau reprezentują potencjalnie bardziej medycznie istotny przykład: „To jest ostry niski poziom tlenu … jeśli spojrzeć na medycynę urazową, jednym z najważniejszych czynników jest odpowiedź na niski poziom tlenu.
.