-
Как тибетцы приспособились к высокогорью
10.09.2015 Наука и жизнь
-
Обитатели Тибетского нагорья сумели освоить жизнь на высоте благодаря девяти генам.
Тем, кто живет высоко в горах, приходится сталкиваться с значительными трудностями, незнакомыми обитателям равнин: во-первых, чем выше мы поднимаемся, тем меньше делается кислорода в воздухе, во-вторых, с высотой улучшается доза ультрафиолетового облучения, которое вызывает мутации в ДНК, наконец, в-третьих, пищевые ресурсы в горах во многом зависят от сезона.
Обитатели Тибета. (Фото: Ryan Jin / Flickr.com.) Обитатели Тибета. (Фото: Yeow / Flickr.com.) Тибетские монахи. (Фото: Evan Susanto / Flickr.com.) ‹ ›
растения и Животные решают эти неприятности по-различному. Но в горах живут не только растения и животные: к примеру, на Тибетском нагорье живут около 5 млн людей – до самых высот они не доходят, но среднюю отметку в 1200 м они обжили уже весьма в далеком прошлом. Разумеется, у тибетцев имеется какие-то биологические приспособления, разрешающие им справляться и с уровнем кислорода, что на 40 процентов ниже, чем на уровне моря, и с другими сложностями высокогорной судьбе.
В случае если простой человек придет в горы, то у него скоро заметно увеличится количество эритроцитов в крови: пробуя взять больше кислорода, организм начнет синтезировать больше гемоглобина и создавать больше красных кровяных клеток, что возят данный гемоглобин от лёгких к тканям и обратно. Но сердцу становится весьма проблематично перекачивать кровь с повышенным содержанием гемоглобина, и, помимо этого, у нее увеличивается свертываемость – иными словами, возрастает риск тромбов.
При людей с Тибетского нагорья эволюция отправилась По другому пути: неприятность недочёта кислорода решается не количественно, не накачкой крови эритроцитами, а как следует, за счет более действенного применения того кислорода, что имеется. Один из генов, благодаря которым стало вероятно такое «качественное» ответ – это ген EPAS1. Он имеется и у других людей, но у тибетцев его последовательность неповторима, и имеется эти, что они взяли его от денисовского человека.
EPAS1 кодирует один из множества транскрипционных факторов – так именуют белки, воздействующие на активность вторых генов; белок EPAS1 действует именно на те гены, каковые «управляют» усвоением кислорода. Еще один ген, что разрешает справляться с высокогорной гипоксией и удерживать гемоглобин на довольно низком уровне – ELGN1; он дополнительно активирует бескислородные методы получения энергии и от него же зависит рост кровеносных сосудов.
Но одними лишь ELGN1 и EPAS1 дело не исчерпывается. В статье в Proceedings of the National Academy of Sciences исследователи из Квинслендского Медицинского университета и университета Вэньчжоу публикуют результаты сравнительного анализа геномов более чем десяти тысяч людей, тибетцев и не-тибетцев. В итоге удалось отыскать еще целых семь генов, каковые оказывают помощь тибетцам жить в высокогорных районах: MTHFR, RAP1A, NEK7, ADH7, FGF10, HLA-DQB1, и HCAR2. (На всякий случай уточним, что эти гены имеется у всех людей, легко те их варианты, каковые имеется у обитателей Тибетского нагорья, разрешили им приспособиться к не самым простым условиям судьбы.)
Ген ADH7 воздействует на массу тела. Благодаря ему тибетцы весят больше (правильнее, у них больше индекс массы тела), что для них принципиально важно, потому, что с едой в горах случаются перебои, и дополнительные внутренние запасы тут приходятся весьма кстати. «Тибетский» вариант гена MTHFR стимулирует синтез витамина фолата, что серьёзен для беременных и по большому счету для женской репродуктивной совокупности. Фолат разрушается ультрафиолетом, а потому, что в горах человек приобретает УФ-излучения больше, чем внизу, то обитателям гор пригодилось как-то компенсировать его хроническую недостачу.
Ген HLA-DQB1 кодирует один из иммунных белков – он, возможно, оказывает помощь совладать со своеобразными заболеваниями, возможность которых увеличивается из-за местных условий. Что до остальных четырех генов, то по поводу них авторы работы до тех пор пока сообщить ничего не смогут, но, вероятнее, и они каким-то образом помогли местным обитателям приспособиться к судьбе в горах.
Исследователи кроме этого постарались оценить, в то время, когда как раз разошлись линии народности хань, наибольшего из этносов в современном Китае, и обитателей Тибетского нагорья. Трансформации в геномах в полной мере разрешают это сделать: сравнивая, как отличаются друг от друга ДНК представителей различных этнических групп, возможно выяснить, до какого именно момента они были едины.
Для ханьцев и тибетцев такие вычисления ранее проводили, действительно, по ним получалось, что те и другие разошлись по своим эволюционным тропинкам на 2000 лет раньше, чем в большинстве случаев считается. Но, как пишет портал Science, на данный момент геномные и археологические оценки удалось привести к согласию: более тщательное сравнение ДНК продемонстрировало, что хань и обитатели Тибетского нагорья разделились около 4700 лет назад, что в полной мере соответствует археологическому промежутку между 3600 и 5200 годами.
Действительно, кое-какие эксперты, каковые раньше искали «гены высокогорности», уже успели удивиться тому, что их выяснилось целых семь и что их до сих пор в таком контексте никто не изучал. Так что, возможно, эту семерку в скором времени будут деятельно изучить, и не только геномно-статистическими способами, но и экспериментальными – и, быть может, следующие результаты вынудят по-новому оценить эволюционную историю тибетцев.
Создатель: Кирилл Стасевич
Источник: жизнь и Наука (nkj.ru)
Случайные записи:
Открывая Тибет c Викторией Евсюковой. Виталия Губенко – Таинственное Высокогорье
Похожие статьи, которые вам понравятся:
-
Животные, рожденные в космосе, не могут приспособиться к жизни на земле
Возвращение из космоса сбивает с толку не только людей, но и космических медуз. В 1990-х годах НАСА послало в космос медуз на борту космического шаттла,…
-
Открытию генома человека 10 лет: 5 усвоенных уроков
Десять лет назад было заявлено об открытии новой эры в медицине и человеческой биологии, потому, что две команды ученых опубликовали собственные первые…
-
Гусеницы приспособились к скоростному перевариванию полиэтилена
Английские и испанские биохимики узнали, что личинки восковой моли (Galleria mellonella) способны скоро поедать полиэтилен и выделять этиленгликоль….
-
Как многоклеточные научились управлять своими клетками
Прототип молекулярного «пульта управления», благодаря которому многоклеточные руководят собственными клетками, имеется и у некоторых одноклеточных….
-