Хосе Рамон Зарате

екстремни

28.04.2018 Организмите, включително човекът, се адаптират биологично, за да оцелеят и да се размножават. Виталният импулс принуждава защитни и побеждаващи мутации. Последният пример току-що беше публикуван в списание Cell: Bajau, коренно население на Индонезия, увеличи размера на далаците си, за да се адаптира към свободното гмуркане до 70 метра.

Известни като морските номади, те имат изключителен подводен капацитет, с записи до 13 минути. Далакът играе централна роля за удължаване на времето за гмуркане, като се свива, за да окисли червените кръвни клетки. „Мисля, че ако селекцията действа върху тюлените, за да увеличи далака им, това би могло да направи същото и с хората“, приключението Мелиса Илардо от университета в Кеймбридж. Заедно с учени от университетите в Копенхаген и Бъркли, той е видял, че далакът на Bajau е с 50 процента по-голям от този на Saluan, съседен град. Генетичният анализ установи ген (PDE10A), който изглежда контролира нивата на хормона на щитовидната жлеза Т4, свързани с размера на далака. Проучването ще бъде полезно за изследване на остра хипоксия.

Диетичните мутации в инуитите също съкращават височината си средно с два сантиметра
По адаптивна логика екстремните условия създават великолепна генетична лаборатория. Също този месец, Протоколите на Националната академия на науките събират анализ от Калифорнийския университет в Бъркли, който е проверил в археологическите останки на индиански популации от арктическите райони и последния ледников период, преди 20 000-30 000 години, развитие на млечни канали и други характеристики, като по-висока плътност на потните жлези или по-големи резци, модифицирани, за да усилят преноса на витамин D и други хранителни вещества към потомството в среда с малко слънчева радиация, необходима за биосинтеза на този витамин. Вариант на гена EDAR V370A, често срещан в популациите от Северна и Източна Азия, изглежда е свързан с тези ефекти.

Диетичните мутации в инуитите също съкращават височината си средно с два сантиметра. Това явление се наблюдава и сред пигмеите, селективна адаптация за оцеляване в горещи и влажни тропически гори с труден достъп до храна. По-малкото тяло изисква по-малко храна, генерира по-малко топлина и може да се движи по-добре в сурова и гъста среда. Тази черта е резултат от няколко генетични промени, а не от една мутация, както е описано преди четири години в Proceedings of the National Academy of Sciences от друг международен екип.

Въпреки че тези мутации често са полезни за оцеляването в сурови условия, понякога си струват.
Морски дълбини, замръзнали степи, непроходими джунгли. и снежни планини. Друг екстремен сценарий е този на 4000-метровите планински вериги. В края на 2012 г. екип от университета Case Western Reserve в Охайо публикува проучване в PLoS Genetics, описващо биологичната адаптация на тибетци и етиопци, която им позволява да процъфтяват на ниски нива на кислород, като модулират хемоглобина, въпреки че и в двете групи генните варианти са различни . Година по-късно друг екип от Калифорнийския университет в Сан Диего декодира генетичните основи на височинната болест, като сравнява геномите на перуанците от Андите, резистентни или податливи на това разстройство. В American Journal of Human Genetics те цитират два гена - ANP32D и SENP1 - които увеличават експресията при податливи хора. Толерантността към лактаза на млякото при етиопците да издържат на засушавания, предразположението за съхраняване на енергия под формата на мазнини за справяне с глада или генетични разлики в имунния отговор между европейци и африканци са други анализирани примери за тези биологични условия.

Въпреки че тези мутации често са полезни за оцеляването в сурови условия, понякога си струват. В края на миналата година екип от Кипърския университет наблюдава с данни от базата данни Globocan, че популациите, живеещи в студени места, като Дания и Норвегия, имат по-висок процент на рак. В „Молекулярна биология и еволюция“ Константинос Воскаридес обяснява, че „клетъчната резистентност при ниски температури и на голяма надморска височина би увеличила вероятността от рак чрез процеси на естествен подбор“, които на тези места биха облагодетелствали тумонопотискащите гени пред онкогените. Всичко това не означава, че бавната и почти невидима еволюция действа само под екстремен натиск, но такива ситуации по-добре отразяват нейния тайнствен поток и са по-лесни за изолиране и изучаване.