شواهد انتخاب طبیعی: انسان‌ها در ارتفاعات تبت در حال تکامل هستند

ما انسان‌ها همچنان در مسیر تکامل قرار داریم، به سازگاری با محیط پیرامونمان ادامه می‌دهیم و ردپای چنین تغییراتی را در بدن‌هایمان حک کرده‌ایم.

می‌دانیم که قرارگیری در بعضی از محیط‌های خاص، می‌تواند سلامتی ما را به خطر بیندازند. برای مثال، کوهنوردانی که به ارتفاعات بالا صعود می‌کنند، اغلب به ارتفاع‌زدگی دچار می‌شوند. این بیماری، در نتیجه‌ی واکنش بدن به کاهش فشار جوی به وجود می‌آید و باعث می‌شود با هر نفس، اکسیژن کمتری به بدن وارد شود.

اما در فلات تبت، محیطی که اکسیژن هوای تنفسی بسیار کمتر از ارتفاعات پایین‌تر است، گروهی از انسان‌ها نه تنها به خوبی زندگی می‌کنند، بلکه کاملاً با این شرایط سازگاری یافته‌اند.

بدن ساکنان فلات تبت در طی بیش از ۱۰ هزار سال زندگی در این منطقه، به گونه‌ای تکامل یافته که می‌تواند با اکسیژن کم هوا سازگاری داشته باشد. در حالی که قرارگیری در چنین شرایطی برای بیشتر انسان‌ها منجر به «هیپوکسی» یا کم‌اکسیژنی و در نهایت، نرسیدن اکسیژن کافی به بافت‌های بدن می‌شود، ساکنان ارتفاعات فلات تبت با این چالش مواجه نیستند.

سیندی بیل، انسان‌شناس در دانشگاه کیس وسترن رزرو در کلیولند، اوهایو، به ساینس‌آلرت گفت: «سازگاری با کمبود اکسیژن در ارتفاعات بالا واقعاً شگفت‌انگیز است؛ زیرا این فشار به صورت مساوی به همه‌ی افراد در ارتفاع وارد می‌شود و می‌توان آن را دقیقاً اندازه‌گیری کرد. این نمونه‌ای زیبا از تنوع زیستی بالای انسان‌هاست.»

بیل سال‌هاست که در زمینه‌ی واکنش انسان‌ها به زندگی در شرایط کم‌اکسیژن پژوهش می‌کند. در پژوهش‌های اخیر، او و تیمش توانسته‌اند نمونه‌هایی از سازگاری‌های خاص در میان جوامع تبتی را شناسایی کنند؛ ویژگی‌هایی که به خون کمک می‌کند تا اکسیژن بیشتری را به بدن برساند.

محققان برای کشف شواهد از چنین سازگاری‌هایی، یکی از نشانه‌های خصوصیتی به نام «سازواری تکاملی»، یعنی باروری موفقیت‌آمیز را بررسی کردند. زنانی که نوزاد زنده به دنیا می‌آورند، ویژگی‌های خاص خود را به نسل‌های بعدی نیز منتقل می‌کنند.

در محیط‌های چالش‌برانگیز، ویژگی‌هایی که به افراد کمک می‌کند تا با موفقیت باردار شوند و زایمان کنند، در زنانی بیشتر دیده می‌شود که می‌توانند فشارهای بارداری و زایمان را بهتر تحمل کنند. این زنان معمولاً فرزندان بیشتری به دنیا می‌آورند و این فرزندان نیز که ویژگی‌های بقای خود را از مادران خود به ارث برده‌اند، با احتمال بیشتری به سن بزرگسالی ‌می‌رسند و سپس، می‌توانند ویژگی‌های مشابه را به نسل‌های بعدی انتقال دهند.

محققان می‌گویند چنین سازگاری‌های خاصی، در عمل به عنوان نمونه‌ای از انتخاب طبیعی شناخته می‌شود. ممکن است کمی عجیب و غیرمعمول به نظر برسد. برای مثال، در جوامعی که مالاریا شیوع بیشتری دارد، میزان ابتلا به کم‌خونی داسی‌شکل نیز بالا است، زیرا این بیماری با ژنی در ارتباط است که از افراد در برابر مالاریا محافظت می‌کند.

پژوهش‌های بیل و تیمش با بررسی ۴۱۷ زن نپالی بین سنین ۴۶ تا ۸۶ سال که تمام عمر خود را در نپال و در ارتفاعات بالای ۳٬۵۰۰ متر زندگی کرده‌اند، انجام شد. محققان تعداد زایمان‌های زنده (فرزندان زنده متولد‌شده) این زنان را به ثبت رساندند که بین صفر تا ۱۴ فرزند بود. میانگین زایمان‌های زنده‌ی تمام این زنان، در مجموع ۵٫۲ بود. همچنین، اطلاعات، سنجش فیزیکی و وضعیت سلامتی این زنان نیز مورد بررسی قرار گرفت.

اما نکته‌ی برجسته این است که میزان اشباع اکسیژن در هموگلوبین زنانی با بیشترین تعداد زایمان زنده، بالا بود. نتایج نشان می‌دهد که بدن این زنان به نحوی تنظیم شده که بدون افزایش غلظت خون، اکسیژن بیشتری را به بافت‌ها برساند؛ چرا که خون غلیظ‌تر، فشار بیشتری را به قلب وارد می‌کند و پمپاژ آن نیز برای قلب دشوارتر است.

بیل می‌گوید: «قبلاً می‌دانستیم که سطح پایین هموگلوبین مفید است، اما حالا می‌دانیم که مقدار متوسط، بهترین عملکرد را دارد. همچنین، می‌دانستیم که اشباع بالاتر اکسیژن در هموگلوبین مفید است، اما اکنون متوجه شده‌ایم که هرچه اشباع بیشتر باشد، بهتر است. تعداد زایمان‌های زنده، مزایا را کمی‌سازی می‌کند.»

بیل می‌افزاید: «انتظار نداشتیم زنانی با مقادیر پایینی از برخی ویژگی‌های انتقال اکسیژن، بتوانند تعداد زیادی زایمان زنده داشته باشند، البته به شرطی که در عوض از مقادیر مطلوبی از سایر ویژگی‌های انتقال اکسیژن برخوردار باشند.»

براساس یافته‌ها، زنانی که بالاترین موفقیت در زایمان زنده را داشتند، از جریان خون بیشتری در ریه‌ها برخوردار بودند و بطن چپ قلب آن‌ها، بخشی که خون اکسیژن‌دار را به بدن پمپاژ می‌کند، از حد معمول بزرگ‌تر بود. این ویژگی‌ها باعث افزایش نرخ انتقال و تحویل اکسیژن به بدن می‌شود و بدین ترتیب، بدن انسان می‌تواند از هوای کم‌اکسیژن بیشترین میزان بهره را داشته باشد.

البته، عوامل فرهنگی نیز در این زمینه بی‌تأثیر نیستند. زنانی که در سنین جوانی باردار می‌شوند و ازدواج‌های طولانی‌مدتی دارند، بیشتر در معرض بارداری قرار می‌گیرند و این موضوع به افزایش تعداد زایمان‌های زنده‌ی آن‌ها کمک می‌کند.

بااین‌حال، حتی با درنظرگرفتن همه‌ی عوامل ذکرشده، همچنان ویژگی‌های فیزیکی زنان نقش تعیین‌کننده‌ای دارد. زنان نپالی که فیزیولوژی مشابهی با زنان ساکن در محیط‌های کم‌استرس و ارتفاع پایین دارند، بالاترین نرخ باروری و زایمان موفقیت‌آمیز را نشان می‌دهند.

بیل می‌گوید: «یافته‌های پژوهش، نمونه‌ای از جریان انتخاب طبیعی است. مطالعه روی چنین جمعیت‌هایی به ما کمک می‌کند که چگونگی رخ‌دادن فرآیندهای تکامل انسان را بهتر درک کنیم و همچنین، دریابیم که چگونه با چالش‌های محیطی سازگار می‌شویم.»

یافته‌های مطالعه در PNAS منتشر شده است.