Σε ένα τοπίο όπου ο αέρας είναι λεπτός και το οξυγόνο δυσεύρετο, οι ανθρώπινες κοινότητες όχι μόνο επιβιώνουν αλλά και παρουσιάζουν βιολογικές αλλαγές που μεγιστοποιούν την ικανότητα του οργανισμού να τροφοδοτεί τους ιστούς με οξυγόνο. Νέα έρευνα από την ανθρωπολόγο Cynthia Beall και την ομάδα της στο Πανεπιστήμιο Case Western Reserve περι- με λεπτομέρεια πώς η επίμονη ζωή για περισσότερες από 10.000 γενιές στο υψηλό Θιβετιανό Οροπέδιο έχει αφήσει «αποτυπώματα» στο ανθρώπινο σώμα. Αποτυπώματα που αυξάνουν την αναπαραγωγική επιτυχία και, επομένως, μεταδίδονται στις επόμενες γενιές.
Το πρόβλημα του υψομέτρου και γιατί είναι χρήσιμο ως «πειραματικό πεδίο»
Η ασθένεια υψομέτρου είναι μια γνωστή αντίδραση του οργανισμού στην απότομη πτώση της ατμοσφαιρικής πίεσης και στη μείωση της ποσότητας οξυγόνου που εισέρχεται σε κάθε αναπνοή. Παρ’ όλα αυτά, σε υψόμετρα όπως αυτά του Θιβετιανού Οροπεδίου, όπου τα επίπεδα οξυγόνου είναι «αξιοσημείωτα χαμηλά», οι τοπικοί πληθυσμοί ευδοκιμούν, γεγονός που προσφέρει στους επιστήμονες ένα σαφές, μετρήσιμο μοντέλο για το πώς ο ανθρώπινος οργανισμός προσαρμόζεται σε ακραίες περιβαλλοντικές πιέσεις.
«Η προσαρμογή στην υποξία σε μεγάλο υψόμετρο είναι συναρπαστική επειδή το στρες είναι σοβαρό, βιώνεται εξίσου από όλους σε ένα δεδομένο υψόμετρο και είναι ποσοτικοποιήσιμο», δηλώνει η Δρ. Cynthia Beall στο ScienceAlert. «Είναι ένα όμορφο παράδειγμα του πώς και γιατί το είδος μας έχει τόσο μεγάλη βιολογική ποικιλομορφία».
Πώς μέτρησαν την εξέλιξη — Το «εργαλείο» της αναπαραγωγικής επιτυχίας
Για να αποδείξουν ότι οι αλλαγές είναι εξελικτικές (δηλαδή ότι προκύπτουν και διατηρούνται με βάση τη φυσική επιλογή) οι ερευνητές δεν περιορίστηκαν σε βιοχημικές μετρήσεις μόνο. Χρησιμοποίησαν την αναπαραγωγική επιτυχία ως δείκτη της εξελικτικής καταλληλότητας: οι γυναίκες που καταφέρνουν να γεννήσουν περισσότερα ζωντανά παιδιά είναι αυτές που μεταφέρουν τα προσαρμοστικά χαρακτηριστικά στις επόμενες γενιές.
Στη μελέτη τους, η ομάδα της Δρ. Beall εξέτασε 417 γυναίκες, ηλικίας 46–86 ετών, οι οποίες είχαν ζήσει όλη τους τη ζωή στο Νεπάλ σε υψόμετρο άνω των 3.500 μέτρων (11.480 ποδών). Κατέγραφαν τον αριθμό ζωντανών γεννήσεων ανά γυναίκα (εμβέλεια 0–14, μέσος όρος 5,2) και πραγματοποίησαν λεπτομερείς μετρήσεις σωματικής κατάστασης και λειτουργίας, ανάμεσά τους τα επίπεδα αιμοσφαιρίνης και η ικανότητα μεταφοράς οξυγόνου από αυτήν.
Τα βασικά ευρήματα: ισορροπία στην αιμοσφαιρίνη, υψηλός κορεσμός και καρδιακές προσαρμογές
Τα αποτελέσματα αμφισβητούν απλοϊκές εξηγήσεις και δείχνουν ότι ο τρόπος με τον οποίο το σώμα «επιτυγχάνει» καλύτερη παροχή οξυγόνου σε μεγάλο υψόμετρο δεν είναι μονοδιάστατος:
Οι γυναίκες με τις περισσότερες ζωντανές γεννήσεις δεν είχαν ούτε τις χαμηλότερες ούτε τις υψηλότερες τιμές αιμοσφαιρίνης· βρισκόντουσαν κατά μέσο όρο για την ομάδα. Ωστόσο, ο κορεσμός οξυγόνου της αιμοσφαιρίνης σε αυτές τις γυναίκες ήταν υψηλός, δηλαδή, μεγαλύτερο ποσοστό της αιμοσφαιρίνης τους ήταν κορεσμένο με οξυγόνο. Η σημασία της ισορροπίας γίνεται σαφής: προσαρμογές που αυξάνουν την παροχή οξυγόνου χωρίς να ανεβάζουν υπερβολικά την αιμοσφαιρίνη αποφεύγουν το πηχτό, ιξωδέστερο αίμα που θα αύξανε το έργο της καρδιάς.
«Προηγουμένως γνωρίζαμε ότι η χαμηλότερη αιμοσφαιρίνη ήταν ωφέλιμη, τώρα καταλαβαίνουμε ότι μια ενδιάμεση τιμή έχει το υψηλότερο όφελος. Γνωρίζαμε ότι ο υψηλότερος κορεσμός οξυγόνου της αιμοσφαιρίνης ήταν ωφέλιμος, τώρα καταλαβαίνουμε ότι όσο υψηλότερος είναι ο κορεσμός τόσο πιο ωφέλιμος. Ο αριθμός των ζωντανών γεννήσεων ποσοτικοποιεί τα οφέλη», εξηγεί η Δρ. Beall.
Πιο συγκεκριμένα, οι γυναίκες με την υψηλότερη αναπαραγωγική επιτυχία εμφάνιζαν επίσης:
- Υψηλότερο ρυθμό ροής αίματος στους πνεύμονες, που βελτιώνει την πρόσληψη οξυγόνου.
- Αριστερή κοιλία της καρδιάς ευρύτερη από τον μέσο όρο, δηλαδή μεγαλύτερη κοιλότητα στην καρδιά που αντλεί το οξυγονωμένο αίμα στο σώμα, μια ανατομική προσαρμογή που αυξάνει την ικανότητα αντλίας και, κατά συνέπεια, τη συνολική μεταφορά οξυγόνου.
Συνδυαστικά, αυτά τα χαρακτηριστικά αυξάνουν την αποτελεσματικότητα της μεταφοράς οξυγόνου στα κύτταρα και τους ιστούς, επιτρέποντας στο ανθρώπινο σώμα να αποκομίσει το μέγιστο όφελος από τον φτωχότερο σε οξυγόνο αέρα.
Ο ρόλος των πολιτισμικών και κοινωνικών παραγόντων και γιατί δεν εξηγούν τα πάντα
Οι ερευνητές αναγνώρισαν επίσης ότι πολιτισμικοί παράγοντες επηρεάζουν τον αριθμό ζωντανών γεννήσεων: γυναίκες που ξεκινούν την αναπαραγωγή σε νεαρή ηλικία ή έχουν μακροχρόνιους γάμους έχουν μεγαλύτερη έκθεση στην πιθανότητα εγκυμοσύνης, επομένως τείνουν να έχουν περισσότερες γεννήσεις. Ωστόσο, ακόμη και μετά τη λήψη υπόψη τέτοιων παραγόντων, τα φυσιολογικά χαρακτηριστικά διατήρησαν τον ρόλο τους: γυναίκες με φυσιολογία πιο κοντινή σε εκείνη γυναικών σε περιβάλλοντα χαμηλού υψομέτρου (δηλαδή με καλύτερη ικανότητα παροχής οξυγόνου) είχαν γενικά υψηλότερη αναπαραγωγική επιτυχία.
Αυτό οδηγεί στην τομή βιολογίας και κοινωνίας: ενώ οι πολιτισμικές πρακτικές αυξάνουν τις πιθανότητες πολλών γεννήσεων, οι σωματικές προσαρμογές καθορίζουν πόσα από αυτά τα μωρά φθάνουν στη ζωή και είναι πιθανό να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν.
Συμπέρασμα: φυσική επιλογή σε δράση και τι μας λέει για την ανθρώπινη ποικιλομορφία
«Αυτή είναι μια περίπτωση συνεχιζόμενης φυσικής επιλογής», υποστηρίζει η Δρ. Beall. Η μελέτη καταδεικνύει πώς μακροχρόνια παραμονή σε ακραίο περιβάλλον (όπως το Θιβετιανό Οροπέδιο) οδηγεί σε συνδυασμό ανατομικών και φυσιολογικών προσαρμογών που βελτιώνουν την ικανότητα παροχής οξυγόνου, ενισχύοντας την αναπαραγωγική επιτυχία των ατόμων που φέρουν αυτά τα χαρακτηριστικά.
Με άλλα λόγια, η έρευνα παρέχει χειροπιαστές αποδείξεις ότι «οι άνθρωποι εξελίσσονται» (όχι σε αφηρημένο χρόνο αλλά με συγκεκριμένα, μετρήσιμα αποτελέσματα) και εξηγεί γιατί το ανθρώπινο είδος παρουσιάζει τόσο μεγάλη βιολογική ποικιλομορφία ανά περιοχή και περιβάλλον.
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (PNAS).
[penci_related_posts title=”ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΑΚΟΜΑ:” number=”8″ style=”grid” align=”none” displayby=”cat” orderby=”random”]
