Учёные объяснили суперспособности "морских цыган"

Учёных давно интересует умение людей баджо задерживать дыхание на длительное время и нырять на глубину до 70 метров безо всякого снаряжения.
Фото Matthieu Paley, National Geographic.

Международная команда исследователей открыла удивительную генетическую адаптацию, позволяющую людям невероятно долго оставаться под водой. И речь не о жабрах человека-амфибии, а об увеличенной селезёнке.

Специалисты изучали народ баджо, представителей которого ещё называют "морскими цыганами". Это этническая группа, проживающая в Малайзии, Индонезии и на Филиппинах, численность которой составляет порядка 700 тысяч человек.

Более тысячи лет народ баджо путешествовал по юго-восточному побережью Азии, живя в плавучих домах без питьевой воды и электричества и питаясь дарами моря. Сегодня всё больше "морских цыган" перебирается на сушу, однако некоторые представители племён всё ещё придерживаются кочевого образа жизни.

Учёных давно интересует этот необычный народ. В частности, они изучают умение задерживать дыхание на длительные промежутки времени и нырять на глубину до 70-80 метров безо всякого снаряжения (если не считать деревянных очков и рыболовных снастей).

Более ранние работы показали, что секрет такой суперспособности кроется в увеличенной селезёнке. Однако лишь сейчас эксперты поняли, что за это увеличение отвечает не что иное, как изменения на генетическом уровне.

По словам авторов новой работы, с точки зрения физиологии и генетики человеческая селезёнка не столь хорошо изучена, как хотелось бы. Однако исследования этого органа на примере морских животных показали, что у многих млекопитающих селезёнка развилась до непропорционально больших размеров (а у некоторых китов насчитывается по 14 селезёнок).

Специалисты предположили, что те же адаптивные изменения могли происходить и с людьми, привыкавшими в течение сотен лет к "морскому" образу жизни.

Исследователи хотят также изучить другие популяции морских кочевников и больше узнать о необычных генетических адаптациях.
Фото Matthieu Paley, National Geographic.

Дело в том, что от размеров селезёнки напрямую зависит так называемый ответ на погружение под воду – механизм, помогающий выжить в бескислородной среде при низкой температуре (ниже температуры тела).

Когда человек погружается под воду, замедляется частота сердечных сокращений, кровеносные сосуды в конечностях сужаются, чтобы сохранить приток крови к жизненно важным органам. Кроме того, у человека сжимается селезёнка, что сопровождается выбросом бо́льшего количества окисленных красных кровяных телец в кровоток. В среднем уровень кислорода в крови увеличивается на 9%, и это существенно продлевает время погружения, пишет сайт phys.org.

Логично, что чем крупнее селезёнка, тем выше уровень обеспечения крови живительным кислородом, говорят авторы.

Они прожили несколько месяцев в поселениях народа баджо, проводя различные тесты. Учёные отбирали для анализов генетический материал, а также проводили ультразвуковое сканирование селезёнки как "морских цыган" (59 участников), так и их соседей из других племён (34 участника), которые отдавали предпочтение фермерству, а не рыболовству.

Полученные образцы отправились в Копенгагенский университет (Дания), где команда провела секвенирование и сравнительные анализы. Результаты показали, что у людей баджо селезёнка была увеличена в среднем на 50% по сравнению с их "коллегами" фермерами.

Любопытно, что сравнительно большой оказалась и селезёнка у некоторых представителей других народов, которые также проводят много времени под водой, добывая пищу.

Данные секвенирования оказались ещё более интересными: учёные выявили 25 генов, которые либо отличались, либо вообще не присутствовали у людей из других племён.

В частности, у "морских цыган" был найден ген PDE10A, который контролирует уровень гормона щитовидной железы Т4 (тироксина).

"Мы считаем, что у баджо есть адаптация, которая повышает содержание гормонов щитовидной железы и, следовательно, увеличивает размер селезёнки, — рассказывает ведущий автор работы Мелисса Илардо (Melissa Ilardo). — На мышах было показано, что гормоны щитовидной железы и размер селезёнки связаны. Если вы генетически изменяете мышей, чтобы отменить выработку гормона T4, размер их селезёнки резко уменьшается, но этот эффект обратим при помощи инъекции гормона T4".

Кроме того, в ДНК людей народности баджо были обнаружены и другие гены, отвечающие за различные реакции организма на погружение под воду. Это, к примеру, гены, контролирующие изменения кровотока в разных частях тела, а также предотвращающие накопление углекислого газа в крови.

Команда отмечает, что это первый случай, когда генетическая адаптация к более длительному пребыванию под водой отслеживается у людей. И это наглядная демонстрация того, что естественный отбор продолжает работать в человеческих популяциях.

Возможно, исследования в этом направлении приведут к разработке новых мер неотложной помощи, методов борьбы с хронической гипоксией, а также стратегий лечения пациентов, страдающих от временного дефицита кислорода, например, из-за апноэ во время сна или черепно-мозговой травмы.

Кроме того, исследователи хотят также изучить другие популяции морских кочевников и больше узнать о необычных генетических адаптациях. И действовать нужно быстро, пока эти народы не утратили свою аутентичность, ведь они представляют огромную ценность не только для лингвистов и культурологов, но также для генетиков и для науки в целом, заключают эксперты.

Более подробно об этой удивительной работе рассказывается в статье, опубликованной в журнале Cell.