Иван Петров предлагает Вам запомнить сайт «Наука Техника Земля Космос Будущее Прошлое»
Вы хотите запомнить сайт «Наука Техника Земля Космос Будущее Прошлое»?
Да Нет
×
Прогноз погоды

С тех пор, как за теорию относительности принялись математики, я ее уже сам не понимаю. (с ) Альберт Эйнштейн

Как тибетцы приспособились к высокогорью

развернуть

Жители Тибетского нагорья сумели освоить жизнь на высоте благодаря девяти генам.

Тем, кто живет высоко в горах, приходится сталкиваться с серьёзными трудностями, незнакомыми жителям долин: во-первых, чем выше мы поднимаемся, тем меньше становится кислорода в воздухе, во-вторых, с высотой усиливается доза ультрафиолетового облучения, которое вызывает мутации в ДНК, наконец, в-третьих, пищевые ресурсы в горах сильно зависят от сезона.

Жители Тибета. (Фото: Ryan Jin / Flickr.com.)
Жители Тибета. (Фото: Ryan Jin / Flickr.com.)

Животные и растения решают эти проблемы по-разному. Но в горах живут не только животные и растения: например, на Тибетском нагорье живут около 5 млн людей – до самых высот они не доходят, но среднюю отметку в 1200 м они обжили уже очень давно. Очевидно, у тибетцев есть какие-то биологические приспособления, позволяющие им справляться и с уровнем кислорода, который на 40% ниже, чем на уровне моря, и с другими сложностями высокогорной жизни.

Если обычный человек придет в горы, то у него вскоре заметно увеличится количество эритроцитов в крови: пытаясь получить больше кислорода, организм начнет синтезировать больше гемоглобина и создавать больше красных кровяных клеток, который возят этот гемоглобин от лёгких к тканям и обратно. Однако сердцу становится трудно перекачивать кровь с повышенным содержанием гемоглобина, и, кроме того, у нее повышается свертываемость – иными словами, возрастает риск тромбов.

Жители Тибета. (Фото: Yeow / Flickr.com.)

В случае людей с Тибетского нагорья эволюция пошла по другому пути: проблема недостатка кислорода решается не количественно, не накачкой крови эритроцитами, а качественно, за счет более эффективного использования того кислорода, который есть. Один из генов, благодаря которым стало возможно такое «качественное» решение – это ген EPAS1. Он есть и у других людей, но у тибетцев его последовательность уникальна, и есть данные, что они получили его от денисовского человека.


EPAS1
кодирует один из множества транскрипционных факторов – так называют белки, влияющие на активность других генов; белок EPAS1 действует как раз на те гены, которые «заведуют» усвоением кислорода. Еще один ген, который позволяет справляться с высокогорной гипоксией и удерживать гемоглобин на относительно низком уровне – ELGN1; он дополнительно активирует бескислородные способы получения энергии и от него же зависит рост кровеносных сосудов.

Но одними только ELGN1 и EPAS1 дело не ограничивается. В статье в Proceedings of the National Academy of Sciences исследователи из Квинслендского университета и Медицинского университета Вэньчжоу публикуют результаты сравнительного анализа геномов более чем десяти тысяч человек, тибетцев и не-тибетцев. В итоге удалось найти еще целых семь генов, которые помогают тибетцам жить в высокогорных районах: MTHFR, RAP1A, NEK7, ADH7, FGF10, HLA-DQB1, и HCAR2. (На всякий случай уточним, что эти гены есть у всех людей, просто те их варианты, которые есть у жителей Тибетского нагорья, позволили им приспособиться к не самым обычным условиям жизни.)

Тибетские монахи. (Фото: Evan Susanto / Flickr.com.)

Ген ADH7 влияет на массу тела. Благодаря ему тибетцы весят больше (точнее, у них больше индекс массы тела), что для них важно, поскольку с едой в горах случаются перебои, и дополнительные внутренние запасы тут приходятся очень кстати. «Тибетский» вариант гена MTHFR стимулирует синтез витамина фолата, который важен для беременных и вообще для женской репродуктивной системы. Фолат разрушается ультрафиолетом, а поскольку в горах человек получает УФ-излучения больше, чем внизу, то жителям гор понадобилось как-то компенсировать его хроническую недостачу.

Ген HLA-DQB1 кодирует один из иммунных белков – он, вероятно, помогает справиться со специфическими болезнями, вероятность которых повышается из-за местных условий. Что до остальных четырех генов, то насчет них авторы работы пока сказать ничего не могут, однако, скорее всего, и они каким-то образом помогли местным жителям приспособиться к жизни в горах.

Исследователи также попытались оценить, когда именно разошлись линии народности хань, крупнейшего из этносов в современном Китае, и жителей Тибетского нагорья. Изменения в геномах вполне позволяют это сделать: сравнивая, насколько отличаются друг от друга ДНК представителей разных этнических групп, можно определить, до какого момента они были едины.

Для ханьцев и тибетцев такие вычисления ранее проводили, правда, по ним получалось, что те и другие разошлись по своим эволюционным тропинкам на 2000 лет раньше, чем обычно считается. Но, как пишет портал Science, сейчас геномные и археологические оценки удалось привести к согласию: более тщательное сравнение ДНК показало, что хань и жители Тибетского нагорья разделились около 4700 лет назад, что вполне соответствует археологическому промежутку между 3600 и 5200 годами.

Правда, некоторые специалисты, которые раньше искали «гены высокогорности», уже успели удивиться тому, что их оказалось целых семь и что их до сих пор в таком контексте никто не изучал. Так что, вероятно, эту семерку в ближайшем будущем будут активно исследовать, и не только геномно-статистическими методами, но и экспериментальными – и, возможно, следующие результаты заставят по-новому оценить эволюционную историю тибетцев.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник


Ключевые слова: Био
Опубликовал Иван Петров , 07.04.2017 в 16:09

Комментарии

Показать предыдущие комментарии (показано %s из %s)
Показать новые комментарии
Новые темы
В мозге нашли «источник здоровья и долголетия»

В мозге нашли «источник здоровья и долголетия»

Наши ткани и органы обновляются благодаря запасу стволовых клеток, которые постоянно делятся. Так, на смену разрушающимся эритроцитам приходят новые, появившиеся от стволовых клеток крови, а стволовые клетки кишечника помогают восполнить недостаток клеток всасывающего кишечного эпителия. …

Иван Петров 2 авг, 17:44
0 1
Американские ученые вырастили ягненка в искусственной матке

Американские ученые вырастили ягненка в искусственной матке

Команде ученых в одной из детских больниц США удалось вырастить в искусственной пластиковой матке ягненка. Об исследованиях рассказали на сайте Nature. Пластиковая искусственная матка способна питать и поддерживать развитие овцы вплоть до момента рождения. Уже через несколько лет таки…

Анастасия И. 26 апр, 22:21
0 0
Учеными зафиксировано неизвестное ранее удивительное природное явление

Учеными зафиксировано неизвестное ранее удивительное природное явление

Учеными было зафиксировано неизвестное ранее природное явление, которое имеет некоторое отношение к северному сиянию. Обнаружили необычное явление сотрудники Университета Калгари в Канаде. Светящаяся лента возникает в небе полярных широт. Изначально ученые предположили, что ими…

Иван Петров 25 апр, 14:05
+3 0
Физики создали вещество с отрицательной массой

Физики создали вещество с отрицательной массой

Получено вещество , которое ведет себя так, словно его масса отрицательна. Если приложить к нему силу, то оно начнет двигаться не в направлении действия силы, а в обратном. Ученые говорят, что масса, как и электрический заряд, тоже может быть отрицательной. Феномен отрицательной…

Иван Петров 20 апр, 15:14
+2 3
Теперь можно добывать воду из воздуха даже в самой жаркой пустыне

Теперь можно добывать воду из воздуха даже в самой жаркой пустыне

Новая американская разработка основана на металлоорганических каркасных структурах (metal-organic frameworks, MOF) — соединениях, состоящих из ионов металлов или кластеров, соединенных органическими лигандами. Некоторые MOF обладают пористым строением и способны удерживат…

Иван Петров 18 апр, 20:06
0 0
Изначальная таблица Менделеева включала эфир. Зачем же его исключили?

Изначальная таблица Менделеева включала эфир. Зачем же его исключили?

Мировой эфир есть субстанция ВСЯКОГО химического элемента и значит - ВСЯКОГО вещества, есть Абсолютная истинная материя как Всемирная элементообразующая Сущность.Мировой эфир - это исток и венец всей подлинной Таблицы Менделеева, её начало и конец, - альфа и омега Периодической с…

Иван Петров 18 апр, 15:33
+1 2
Японские ученые собрались пробурить земную кору и достичь мантии

Японские ученые собрались пробурить земную кору и достичь мантии

Японские ученые решили пробурить морское дно и добраться до мантии, пишет The International Business Times. Ученые из Японского агентства науки и технологий по изучению морских недр (JAMSTEC) поставили перед собой амбициозную цель - преодолеть земную кору и достичь мантии Земли, располо…

Иван Петров 13 апр, 21:08
0 0
В Подмосковье испытали модель «тихого» самолета

В Подмосковье испытали модель «тихого» самолета

Модель «тихого» самолета в аэродинамической трубе ЦАГИ Исследователи из подмосковного Центрального аэрогидродинамического института имени Жуковского провели продувочные испытания модели «тихого» пассажирского ближнемагистрального самолета. Согласно сообщению института, провед…

Иван Петров 13 апр, 14:53
0 0
Ученые обнаружили гарпуны, пулеметы и другое оружие у крошечных живых существ

Ученые обнаружили гарпуны, пулеметы и другое оружие у крошечных живых существ

Большинство людей считает, что планктон представляет собой массу микроскопических существ, которые мирно живут и размножаются в верхних слоях морской воды, вырабатывают кислород и обеспечивают пищей многих других морских животных, к примеру, китов. Такое мнение очень далеко от действ…

Иван Петров 11 апр, 00:16
0 0
Телеграф на улитках : высшая связь низших созданий

Телеграф на улитках : высшая связь низших созданий

Звериный мир - это, как мы все понимаем, не одни лишь кошки и собаки. Звериный мир богат и разнообразен. И среди его представителей встречается множество животных, наделенных удивительными способностями. Мышь под электричеством У ученых есть даже подозрение (давно уже у мно…

Иван Петров 10 апр, 13:05
+1 0

Поиск по блогу

Последние комментарии

Максим Балалайкин
Алексей Опоцкий
Воронков Виктор
Валерий Викторович Баженов
И что теперь, к потолку будет прилипать?
Валерий Викторович Бажен… Физики создали вещество с отрицательной массой
Иван Петров