На высоте в 4-5 тысяч метров над уровнем моря кислорода в воздухе, мягко говоря, маловато — почти в два раза ниже, чем на уровне моря. Каждый вдох дается с трудом, так что не каждый выдержит. И тем не менее, люди там живут, и не просто выживают, а еще и детей растят. Как им это удается? Об этом пишет «Наука для всех».
Дело в том, что организм человека к таким условиям, мягко говоря, не приспособлен. Большинство людей на такой высоте начинает испытывать горную болезнь: головокружение, тошнота, слабость… А все потому, что кровь не успевает насыщаться кислородом, и организм начинает страдать от гипоксии. Но тибетцы, как оказалось, нашли способ обойти эту проблему. И не просто нашли, а, можно сказать, встроили его в свои гены.
Многие привыкли думать, что эволюция – это то, что происходило миллионы лет назад. А вот и нет. Эволюция – непрерывный процесс, который идет прямо сейчас, и мы можем наблюдать его своими глазами, естественный отбор работает вовсю.
Группа ученых из США и Непала отправилась в Тибет, чтобы изучить местных жителей. Особое внимание они уделили женщинам, ведь именно они вынашивают и рожают детей, а значит, их организм испытывает максимальную нагрузку в условиях гипоксии.
Ученые собрали данные о здоровье, беременностях, родах и генетике более чем 400 тибетских женщин, живущих на высоте от 3500 метров и выше .
Оказалось, что у тибетских женщин, родивших много детей, сердце работает совершенно по-особенному. Во-первых, у них очень сильная сердечная мышца, которая способна перекачивать больше крови, даже в условиях разреженного воздуха.
Во-вторых, у них повышенный повышенное количество эритроцитов – кровяных телец, которые переносят кислород по всему организму. И, что интересно, несмотря на повышенное содержание эритроцитов в крови, кровь у них не становится густой, а остается нормальной вязкости, поэтому нагрузка на сердце не увеличивается.
Баланс между кислородом и нагрузкой на сердце
Синтия Бил из Университета Кейс Вестерн Резерв и ведущий автор исследования, так прокомментировала это открытие: «Тибетские женщины прошли путь естественного отбора, который позволил их организму найти идеальный баланс между потребностями в кислороде и нагрузкой на сердце».
С ней трудно не согласиться. Организм тибетских женщин смог адаптироваться к экстремальным условиям, выработав уникальные механизмы, которые позволяют им выживать и размножаться там, где большинство из нас просто не смогли бы нормально дышать.
Тут возникает вопрос: а как же так получилось? Как эволюция смогла так быстро «настроить» организм тибетских женщин на жизнь в высокогорье? Ученые считают, что дело в генах. Оказывается, у тибетцев есть особые гены, которые помогают им лучше усваивать кислород. И эти гены, по всей видимости, передаются из поколения в поколение, становясь все более «эффективными» с каждым новым поколением.
Как именно гены помогают тибетцам выживать в условиях высокогорья
Оказывается, у них есть несколько ключевых генетических адаптаций. Одна из них – это мутация в гене EPAS1, который отвечает за реакцию организма на низкий уровень кислорода. У большинства людей этот ген «включается» при гипоксии и стимулирует выработку эритроцитов – красных кровяных телец, которые переносят кислород. Но у тибетцев этот ген работает немного по-другому: он не вызывает такого резкого увеличения количества эритроцитов, что, и предотвращает повышение вязкости крови.
Но гены это еще не все. Важную роль играет и окружающая среда. Тибетцы, живущие в высокогорье с самого рождения, адаптируются к низкому уровню кислорода. Их организм «учится» работать более эффективно, используя каждый миллилитр кислорода по максимуму.
Кстати, ученые обнаружили, что даже у равнинных жителей, которые проводят длительное время в высокогорье, организм начинает адаптироваться к нехватке кислорода. Конечно, они не достигают таких же результатов, как тибетцы, но все же это доказывает, что человеческий организм обладает отличной способностью к адаптации.
И вот еще что интересно. Ученые обнаружили, что у разных групп тибетцев могут быть разные генетические адаптации к высокогорью. Это значит, что эволюция не идет по одному единственному пути, а находит разные решения для одной и той же проблемы.
