Някои промени им позволяват да живеят на големи надморски височини, без да страдат от хипоксия

Алпинистите често страдат от височинна болест - реакция на тялото към по-малкото кислород и понижено налягане. И все пак, на големи височини в Тибетското плато, където нивата на кислород във въздуха са значително по-ниски, човешките общности процъфтяват.

За последните 10 000 години, откакто регионът е населен, телата на местните хора са се променили по начин, който им позволява да се справят с условията, които за повечето хора биха довели до недостиг на кислород в тъканите - състояние, известно като хипоксия.

"Адаптацията към хипоксията на голяма надморска височина е изключително интересна, защото стресът е силен, засяга еднакво всички на дадена височина и може да бъде количествено измерен", казва антропологът Синтия Бийл от Университета Кейз Уестърн Ризърв в САЩ пред ScienceAlert.

"Това е красив пример за това как и защо нашият вид притежава толкова голямо биологично разнообразие."

Как телата на тибетците са се адаптирали

Бийл изучава човешкия отговор към хипоксичните условия от години. В ново изследване, тя и екипът ѝ разкриват специфични адаптации в тибетските общности - черти, които помагат на кръвта да доставя кислород.

За да направят това откритие, изследователите се фокусират върху един от ключовите маркери на еволюционния успех: репродуктивната способност. Жените, които успешно раждат живи деца, предават своите адаптивни черти на следващото поколение.

Черти, които увеличават шансовете за оцеляване в дадена среда, най-вероятно ще се срещат при жени, които могат да понесат стреса от бременността и раждането.

Естественият подбор в действие

Изследователите проучили 417 жени на възраст между 46 и 86 години, които през целия си живот са живели в Непал на височина над 3 500 метра. Те записали броя на живородените им деца (между 0 и 14 на жена, със средно 5.2), както и здравословни и физически показатели.

Сред измерените показатели били нивата на хемоглобин - протеинът в червените кръвни клетки, който отговаря за преноса на кислород. Учените също така измерили колко кислород се пренася от хемоглобина.

Интересно е, че жените с най-много живородени деца не са имали нито високи, нито ниски нива на хемоглобин - те били средни за групата.

Но насищането на хемоглобина с кислород било високо. Това подсказва, че адаптациите им позволяват максимално усвояване на кислорода, без да се сгъстява кръвта - защото по-гъстата кръв би натоварила сърцето, което трябва да изпомпва течност с по-голямо съпротивление.

"По-рано знаехме, че по-ниските нива на хемоглобин са полезни, но сега разбираме, че най-голяма полза има от междинните стойности. Също така знаехме, че по-високото насищане на хемоглобина с кислород е полезно, но сега разбираме, че колкото по-високо е, толкова по-добре", казва Бийл.

"Оказа се неочаквано, че жените могат да имат много живородени деца дори при ниски стойности на някои показатели за пренос на кислород, ако други показатели са в тяхна полза."

Сърцата и белите дробове също играят роля

Жените с най-голям репродуктивен успех също така имали повишен кръвен поток към белите дробове и по-широка от средното лява камера на сърцето - именно тя изпомпва кислородираната кръв към тялото.

Взети заедно, тези черти повишават скоростта на пренос и доставка на кислород, като позволяват на организма да се възползва максимално от разредения въздух.

Разбира се, културните фактори също играят роля. Жените, които започват да раждат в по-ранна възраст и имат по-дълги бракове, имат повече време да забременеят, което увеличава броя на децата.

Но дори и след като този фактор е отчетен, физическите черти продължават да имат значително влияние. Жените от Непал, чиито физиологични характеристики най-много наподобяват тези на хората в ниските надморски височини, са имали най-висок репродуктивен успех.

"Това е случай на продължаващ естествен подбор", казва Бийл. "Разбирането на начина, по който популации като тази се адаптират, ни дава по-добра представа за процесите на човешката еволюция."

Изследването е публикувано в Proceedings of the National Academy of Sciences.