Новое индийское исследование раскрывает тайну генов народа шерпов, которые позволяют им выживать в самых экстремальных условиях
Поднимаясь по ледяной стене Лхоцзе на Эвересте, Самир Николас Патам с трудом дышал, несмотря на дополнительный кислород. Здесь, где температура опускается до -30° по Цельсию, а уровень кислорода в окружающей среде на 70% ниже, чем мы дышим на уровне моря, каждый шаг был пыткой.
Но его друзья-шерпы спокойно и легко пролезли мимо, неся средний вес в 16 кг. «Они сверхлюди», — вспоминает Самир, который на собственном опыте испытал то, что он называет невероятными подвигами шерпов, тибетской этнической группы, всемирно известной своими природными навыками альпинизма.
Однако если бы те же шерпы посетили Варанаси и заболели, врачи больницы обнаружили бы, что у них высокое кровяное давление и низкий гемоглобин по сравнению со средними жителями равнин. Часто таким шерпам прописывали ненужные лекарства. И хотя китайские и американские учёные выделили ген, обеспечивающий адаптацию к высокогорью, биохимический анализ отсутствовал – до тех пор, пока недавнее глубокое исследование группы индийских учёных не выявило, как гималайцы выживали в своих сложных условиях на протяжении веков.
Гималаи
Народ шерпов всемирно известен своим высокогорным образом жизни и альпинизмом. По данным переписи 2011 года, в Индии насчитывается 16 012 шерпов. Хотя существуют и другие высокогорные гималайские этнические группы, шерпы доминируют в профессии носильщиков до такой степени, что посторонние обычно называют носильщиков «шерпами» .
Другие высокогорные этнические группы включают тибетцев, населяющих Тибетский автономный район, Ганьсу, Цинхай, Сычуань и Юньнань в Китае; они также встречаются в Индии, Бутане и Непале. В Индии проживает 182 685 тибетцев, разбросанных по Бенгалии, Химачал-Прадешу, Аруначал-Прадешу, Ладакху, Карнатаке и Уттаракханду. Еще есть лепча, аборигенное племя Дарджилинга и Сиккима в Гималаях, называющее себя « Ронг Мигьит» (народ лепча). Их насчитывается 47 331 человек. Кроме того, племя бхутиа разбросано по всему региону Гималаев и насчитывает 229 954 человека.
Эти народы с их крепким внешним видом и суровой жизнью научили мир кое-чему об экстремальном выживании в суровом климате с низким уровнем кислорода и суровой местностью. Однако, несмотря на этот суровый климат, есть свидетельства раннего заселения Гималаев человеком.
«Поселившись там в течение длительного времени, люди в этом регионе приобрели необычные способы борьбы с экстремальными климатическими условиями в виде мутаций в своем геноме. Таким образом, существует положительный отбор нескольких генов, которые в конечном итоге являются движущей силой адаптации в суровых условиях окружающей среды», — говорит Гьянешвар Чаубей, известный своими работами в области биологической антропологии, медицинской генетики и судебной медицины.
Профессор Чаубей из зоологического факультета Индуистского университета Банараса (BHU) входил в группу из Калькуттского университета и BHU, которая проанализировала антропометрические и биохимические параметры 178 особей из этнических племен, живущих на высоте от 1467 до 2258 метров над уровнем моря. уровень моря.
Они обнаружили, что у населения, живущего на больших высотах, значительно более низкий гемоглобин и более высокое кровяное давление, чтобы справиться с экстремальным климатом. Сравнительно низкий уровень гемоглобина способствует эффективному кровообращению у населения, живущего на больших высотах, говорит Чаубей, позволяя им более эффективно использовать меньше кислорода. «На больших высотах низкое атмосферное давление заставляет сердце работать сильнее, чтобы эффективно циркулировать кислород», — объясняет он.
Гемоглобин переносит кислород из легких в остальные части тела. На больших высотах, при высоком кровяном давлении, низкий гемоглобин уравновешивает концентрацию кислорода в любой момент и в любой точке вашего тела.
У обычных людей они могут вызвать гипоксию. Однако для шерпов и тибетцев проблему решает высокое кровяное давление и низкий гемоглобин. «Генетическая мутация поддерживает низкий уровень гемоглобина, который действует как естественный разжижитель крови, а высокое давление гарантирует, что он эффективно достигает каждой клетки», — добавляет Чаубей.
Сравните это с более чем 300 альпинистами, которые с 1953 года погибли на пути к Эвересту, треть из которых умерла от нехватки кислорода.
Исследование, опубликованное недавно в Американском журнале человеческой биологии, охватило шерпов, лепчей, горкхов, тибетцев и племена бхутиа, все из которых с незапамятных времен сделали Гималаи своим домом. Данные были статистически проанализированы с использованием методов дисперсии и множественной линейной регрессии.
«Адаптация, вызванная геномными мутациями, позволила им использовать преобладающий низкий уровень кислорода в атмосфере и холодный климат. Однако то, как модулируются эти гены, фенотип еще предстоит открыть», — говорит Чаубей, подчеркивая RT необходимость расширения генетических исследований, инициированных китайцами и американцами.
Связь с йети
Еще более удивительно, по его словам, наиболее преобладающий ген этого семейства высотных адаптаций (EPAS1) стал результатом интрогрессии от архаичных людей, известных как денисовцы, к современным людям. «Многие учёные думают, что эти денисовцы — загадочные йети, существующие главным образом в фольклоре и сказаниях», — говорит Чаубей.
Денисовцы были архаичной группой людей, существовавшей 370 000 лет назад, и названы так из-за окаменелостей, найденных в Денисовой пещере в горах Алтая в Сибири. Они жили в эпоху плейстоцена, перемещаясь по Евразии, Южной Азии и Меланезии, прежде чем исчезнуть 30 000 лет назад.
Ген EPAS1 перешел из денисовского генома к современным людям, адаптированным к низкому содержанию кислорода, что позволяет современным тибетцам и шерпам жить на больших высотах более комфортно, чем другим, говорит Чаубей.
Существует также факт эндогамии среди гималайских популяций, учитывая, что горный хребет образует мощный физический барьер на пути миграции и играет жизненно важную роль в формировании динамики численности населения. В то время как длительная изоляция, эндогамия и адаптация к окружающей среде изучались у материковых популяций, такие исследования для гималайцев скудны, и поэтому последнее исследование является шагом к более полному пониманию их эволюционной биологии.
В рамках исследования команда измерила 10 параметров — массу тела, рост, ИМТ, артериальное давление, частоту пульса, SpO2, гемоглобин, гематокрит и уровень глюкозы в крови.
В среднем у шерпов и тибетцев среднее содержание гемоглобина составляло чуть более 12 г/дл (14,9 г/дл — контрольное значение), а среднее артериальное давление — 142/94 (120/80 — контрольное значение). У бхутиа был самый высокий уровень гемоглобина (14,23), за ним следовали лепча (13,6).
«Относительно низкий уровень гемоглобина в крови способствует эффективному кровообращению у жителей высокогорья, позволяя им более эффективно использовать меньше кислорода», — объясняет доктор Ракеш Таманг, ведущий автор исследования.
Альпинисты говорят
Называя этих высотных людей супергероями, альпинистка Джаанви Сриперанбудуру, которая является рекордсменом по покорению высочайших вершин четырех континентов к 16 годам, говорит, что лично видела мужчин, женщин, детей и даже пожилых людей, живущих в экстремальных условиях. «Что касается шерпов, то их тело устроено иначе, чем у кого-либо в мире. Их пульс может упасть до самого низкого уровня, но так устроено их тело, и это абсолютно нормально».
Она и ее отец, врач, вместе бывали в альпинистских экспедициях. Они часто обсуждают строение тела жителей Гималаев. «В отличие от шерпов, нам необходимо акклиматизировать свое тело каждый раз, когда мы отправляемся на большую высоту, поскольку обычно мы живем со 100% кислородом», — говорит Яанви.
Тренер по альпинизму и лауреат премии National Adventure Шекар Бабу Бачинепалли говорит, что он всегда считал, что в ДНК гималайцев заложено умение выживать в экстремальных климатических условиях и на больших высотах.
«Таким альпинистам, как я, приходится подниматься на большую высоту постепенно, давая телу время приспособиться к уменьшению количества кислорода. Время и способность акклиматизации могут различаться у каждого человека, но предоставление достаточного времени для акклиматизации к более низким уровням кислорода является самым важным методом выживания для альпинистов», — говорит он, проводя сравнение между альпинистами и шерпами.
Наряду с акклиматизацией, говорит Шекар, альпинистам необходимо пить много воды, чтобы предотвратить обезвоживание и высотную болезнь, но гималайцы могут обойтись и без этого. «Более того, мы также используем комбинацию специализированного оборудования, методов, а также физической и психологической подготовки, чтобы выжить в экстремальных условиях, встречающихся в горах, тогда как [шерпы] этого не делают», — добавляет он .
Самир Николас, чья компания Adventure Pulse специализируется на экзотических горных направлениях по всему миру, включая базовый лагерь Эвереста в Непале, Эльбрус в России и гору Килиманджаро в Африке, говорит, что можно встретить множество людей, живущих на больших высотах, без каких-либо проблем, путешествуя по Ладакх.
«Отправляясь в отдаленные районы Ладакха, особенно в район Занскар, я не могу не наблюдать рубиново-красные загорелые щеки малышей, играющих на коленях у матери, или маленьких детей, бегущих по деревенским тропинкам, где каждый борется с трудностями. ходить», — говорит он, добавляя, что суровая окружающая среда закалила коренное население не только выживать, но и процветать на протяжении поколений.
С другой стороны, туристы, прилетающие в город Лех, сразу же ощущают на себе воздействие большой высоты.
Ветеран альпинизма Раман Чандер Суд, который тесно общался с шерпами, бхутиями и другими гималайскими народами во время своих альпинистских миссий, считает, что их способность взбираться на горы, неся при этом тяжелые грузы, без усилий хорошо доказана.
«Я всегда считал, что это происходит потому, что они родились и выросли в таких условиях, хотя я ничего не знал о технической стороне их крови и параметров [кровяного давления] до последнего открытия», — говорит 70-летний мужчина, который занимается треккингом с детства и покорял вершины по всему миру.
Комментариев нет:
Отправить комментарий