11:11 10 Grudzień 2019
Uczestniczka nowogrodzkiego klubu miłośników zimnych kąpieli po kąpaniu w rzece Wołchow

Mróz im niestraszny. Kto najlepiej znosi zimno

© Sputnik . Konstantin Chalabov
Nauka I tech
Krótki link
0 141
Subskrybuj nas na

Wyruszyli z Afryki około 75 tysięcy lat temu. Po pięciu tysiącach lat byli już w Azji Południowej i Południowo-Wschodniej, po 25 tysiącach w Australii, a po 35 tysiącach lat dotarli do Europy, w tym do jej najbardziej wysuniętych na północ granic.

Tutaj musieli dostosować się do trudniejszych warunków życia, zmienić dietę i, co najważniejsze, nauczyć się znosić silny mróz. Szczególnie dobrze udało się to kilku narodom, które dzięki mutacjom w DNA okazały się bardziej odporne na niskie temperatury niż reszta światowej populacji.

Prawdziwi Syberyjczycy nie marzną

Na dalekiej północy Rosji zimą temperatury spadają do minus 50 stopni Celsjusza, osiągając niekiedy rekordowy poziom minus 70 stopni. Silne mrozy, a wraz z nimi ciemna noc polarna, trwają nawet pół roku. Jednocześnie ludzie, którzy dotarli do tych trudnych miejsc 45 tysięcy lat temu, z czasem również stanęli przed ograniczonym wyborem jedzenia – oprócz mięsa reniferów i zwierząt morskich praktycznie nie było co jeść.

Jak dowiedzieli się naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego i Uniwersytetu Arizony (USA) oraz Instytutu Cytologii i Genetyki Oddziału Syberyjskiego Rosyjskiej Akademii Nauk mutacje w genach odpowiedzialnych za metabolizm lipidów - proces podziału, transportu i akumulacji tłuszczów w organizmie, pomogły rdzennej ludności Syberii przetrwać w takich warunkach. Są to zmiany w genie perlipiny (PLIN1), fosfolipazie A2 związanej z błoną (PLA2G2A) i białku 3 podobnym do angiopoetyny (ANGPTL8). 

Autorzy badania sugerują: mutacje te mogą również wpływać na funkcjonowanie brązowej tkanki tłuszczowej. Zazwyczaj jest jej wiele w ciele niemowląt, chroni je przed hipotermią. Dorośli mają tylko kilka gramów brązowego tłuszczu, ale to dzięki nim ludzie mogą przystosować się do sezonowych zmian temperatury. Ta tkanka jest aktywowana w chłodne dni i zaczyna uwalniać energię, która ogrzewa organizm.

Wśród rdzennych mieszkańców Syberii, w tym Nganasanów, Jakutów, Jukagirów i Ewenków (naukowcy badali genomy przedstawicieli 17 grup etnicznych), warstwa brązowego tłuszczu jest najprawdopodobniej aktywna także w wieku dorosłym. Brak bezpośrednich danych biochemicznych i fizjologicznych na temat stanu tej tkanki w organizmach rdzennych mieszkańców Syberii, ale niższe poziomy „złego” cholesterolu i wysokie stężenia „dobrego” (lipoproteiny o wysokiej gęstości) w organizmie wskazują na jej wzmocnioną pracę.

Ponadto krew Aborygenów zawiera dużo tyroksyny – hormonu tarczycy, który może aktywować warstwę brązowego tłuszczu. Kiedy ta tkanka intensywnie uwalnia energię do ogrzania organizmu, zwiększa się spożycie lipidów, w wyniku czego metabolizm ulega przyspieszeniu. Przyspieszony metabolizm również jest charakterystyczny dla przedstawicieli narodowości północnych.

Odporność na mróz od dalekich przodków

Eskimosi z Grenlandii i Ameryki Północnej tolerują silne mrozy i jednolitą dietę ze względu na przyspieszony metabolizm lipidów i nietypową dystrybucję tłuszczu w organizmie. Ich ciało zawiera także więcej brązowej tkanki tłuszczowej niż u osób dorosłych w regionach południowych. Ale w przeciwieństwie do Syberyjczyków odpowiedzialne są za to mutacje w innych regionach DNA. Co więcej, dwa z nich – w genach WARS2 i TBX15 – prawdopodobnie Eskimosi odziedziczyli po Denisowcach.

Amerykańscy i brytyjscy badacze przeanalizowali genomy dwustu rdzennych mieszkańców Grenlandii i porównali je z DNA współczesnych i dawnych ludzi. Okazało się, że wariant genu, który wpływa na podatność na zimno, jest bardzo podobny do tego, który miał Denisowiec, i bardzo różni się od odmian charakterystycznych dla innych współczesnych ludzi. Tak więc rzadko występuje wśród populacji Eurazji i jest praktycznie nieobecny wśród mieszkańców Afryki.

Kolejna mutacja, która pozwala Eskimosom nie marznąć zbytnio i trzymać się wysokokalorycznej diety, czyni ich podatnymi na choroby sercowo-naczyniowe. Na przykład częściej rozwija się u nich tętniak mózgu. 

Ponurzy Skandynawowie

Międzynarodowy zespół naukowców odkrył, że mieszkańcy Europy Północnej są dobrze przystosowani do niskich temperatur z powodu mutacji genu TRPM8. Ten gen wpływa na pracę jednego z termoreceptorów w ludzkim ciele, co pozwala utrzymać temperaturę ciała na optymalnym poziomie i chroni go przed hipotermią.

Naukowcy porównali genomy Europejczyków i mieszkańców Afryki, zaczerpnięte z projektów "1000 genomów" i Simons Genome Diversity Project. Okazało się, że wariant genu TRPM8, który odpowiada za lepszą reakcję na mróz, jest rozpowszechniony głównie wśród populacji Europy Północnej i praktycznie nie występuje u mieszkańców Afryki. Znaleziono go u 88 procent Finów i tylko u pięciu procent mieszkańców Nigerii.

Termoreceptory chroniące Skandynawów przed hipotermią znajdują się na skórze, rogówce oka i błonach śluzowych. Przekształcają temperaturę otoczenia w sygnały elektrochemiczne, które są przekazywane do neuronów kręgosłupa, a następnie docierają do mózgu. Jednak po aktywacji receptora TRPM8 człowiek może odczuwać nie tylko zimno, ale także ostry ból głowy. Z tego powodu mutacji północnej często towarzyszy wysokie ryzyko rozwoju przewlekłych migren.

Zobacz również:

Odkryto nieoczekiwany gen, który przejęliśmy od neandertalczyka
Czy istnieje „gen homoseksualizmu”? Naukowcy już wiedzą
Tagi:
mróz, zima, ciekawostki
Standardy społecznościDyskusja
Komentarz przez FacebookKomentarz przez Sputnik
  • Komentarz