Ген для життя під водою: вчені пояснили надздібності морських циган

 

Конспекти 10 клас за новою програмою 2018 року
 

Конспекти 10 клас за новою програмою 2018 року. Всі предмети! Детальніше...

 

 

Конспекти 10 клас за новою програмою 2018 року
 

Конспекти 10 клас за новою програмою 2018 року. Всі предмети! Детальніше...

 

Вчених давно цікавить вміння людей Баджо затримувати дихання на тривалий час і пірнати на глибину до 70 метрів без жодного спорядження.
Фото Matthieu Paley, National Geographic.

Міжнародна команда дослідників відкрила дивовижну генетичну адаптацію, що дозволяє людям неймовірно довго залишатися під водою. І мова не про зябра людини-амфібії, а про збільшену селезінку.

Фахівці вивчали народ Баджо, представників якого ще називають “морськими циганами”. Це етнічна група, яка проживає в Малайзії, Індонезії та на Філіппінах, чисельність якої становить близько 700 тисяч осіб.

Rozetka UA

Більше тисячі років народ Баджо подорожував по південно-східному узбережжю Азії, живучи в плавучих будинках без питної води і електрики і харчуючись дарами моря. Сьогодні все більше “морських циган” перебирається на сушу, проте деякі представники племен все ще дотримуються кочового способу життя.

Вчених давно цікавить цей незвичайний народ. Зокрема, вони вивчають вміння затримувати дихання на тривалі проміжки часу і пірнати на глибину до 70-80 метрів без жодного спорядження (якщо не брати до уваги дерев’яних очок і рибальських снастей).

Більш ранні роботи показали, що секрет такої надздібності полягає в збільшеній селезінці. Однак лише зараз експерти зрозуміли, що за це збільшення відповідає не що інше, як зміни на генетичному рівні.

За словами авторів нової роботи, з точки зору фізіології та генетики людська селезінка не настільки добре вивчена, як хотілося б. Однак дослідження цього органу на прикладі морських тварин показали, що у багатьох ссавців селезінка розвинулася до непропорційно великих розмірів (а у деяких китів налічується по 14 селезінок).

Фахівці припустили, що ті ж адаптивні зміни могли відбуватися і з людьми, які звикали протягом сотень років до “морського” способу життя.

Ген для життя під водою: вчені пояснили надздібності морських циган

Справа в тому, що від розмірів селезінки безпосередньо залежить так звана відповідь на занурення під воду – механізм, що допомагає вижити в безкисневому середовищі при низькій температурі (нижче температури тіла).

Коли людина занурюється під воду, сповільнюється частота серцевих скорочень, кровоносні судини в кінцівках звужуються, щоб зберегти приплив крові до життєво важливих органів. Крім того, у людини стискається селезінка, що супроводжується викидом великої кількості окислених червоних кров’яних тілець в кровотік. В середньому рівень кисню в крові збільшується на 9%, і це істотно продовжує час занурення.

Логічно, що чим більша селезінка, тим вищий рівень забезпечення крові цілющим киснем, кажуть автори.

Вони прожили кілька місяців в поселеннях народу Баджо, проводячи різні тести. Вчені відбирали для аналізів генетичний матеріал, а також проводили ультразвукове сканування селезінки як “морських циган” (59 учасників), так і їхніх сусідів з інших племен (34 учасники), які віддавали перевагу фермерству, а не рибальству.

Отримані зразки вирушили до Копенгагенського університету (Данія), де команда провела секвенування і порівняльні аналізи. Результати показали, що у людей Баджо селезінка була збільшена в середньому на 50% в порівнянні з їхніми “колегами” фермерами.

Цікаво, що порівняно великою виявилася і селезінка у деяких представників інших народів, які також проводять багато часу під водою, добуваючи їжу.

Дані секвенування виявилися ще більш цікавими: вчені виявили 25 генів, які або відрізнялися, або взагалі не були присутні у людей з інших племен.

Зокрема, у “морських циган” був знайдений ген PDE10A, який контролює рівень гормону щитовидної залози Т4 (тироксину).

Ми вважаємо, що у Баджо є адаптація, яка підвищує вміст гормонів щитовидної залози і, отже, збільшує розмір селезінки, – розповідає провідний автор роботи Мелісса Іларді (Melissa Ilardo). – На мишах було показано, що гормони щитовидної залози і розмір селезінки пов’язані. Якщо ви генетично змінюєте мишей, щоб скасувати вироблення гормону T4, розмір їхньої селезінки різко зменшується, але цей ефект оборотний за допомогою ін’єкції гормону T4 “.

Крім того, в ДНК людей народності Баджо були виявлені і інші гени, що відповідають за різні реакції організму на занурення під воду. Це, наприклад, гени, які контролюють зміни кровотоку в різних частинах тіла, а також запобігають накопиченню вуглекислого газу в крові.

Захисти свій комп’ютер та смартфон

ESET NOD32

Команда зазначає, що це перший випадок, коли генетична адаптація до більш тривалого перебування під водою відстежується у людей. І це наочна демонстрація того, що природний відбір продовжує працювати в людських популяціях.

Нові дані можуть стати в нагоді для майбутніх медичних робіт. Наприклад, багато процесів в людському тілі, які запускаються при зануренні під воду, відбуваються і при гіпоксії – кисневому голодуванні тканин і органів. У цьому сенсі було б цікаво порівняти геном народу Баджо з геномом тибетців і інших народів, що проживають на великій висоті над рівнем моря і мають стійкість до гіпоксії, додають автори.

Можливо, дослідження в цьому напрямку приведуть до розробки нових заходів невідкладної допомоги, методів боротьби з хронічною гіпоксією, а також стратегій лікування пацієнтів, які страждають від тимчасового дефіциту кисню, наприклад, через апное під час сну або черепно-мозкової травми.

Крім того, дослідники хочуть також вивчити інші популяції морських кочівників і більше дізнатися про незвичайні генетичні адаптації. І діяти треба швидко, поки ці народи не втратили свою автентичність, адже вони являють величезну цінність не тільки для лінгвістів і культурологів, але також для генетиків і для науки в цілому, роблять висновок експерти.
Більш детально про цю дивовижну роботу розповідається в статті, опублікованій в журналі Cell.

Джерело: https://www.vesti.ru


... ...

Залишити відповідь