Człowiek, wersja nieostateczna

Członkowie ludu Bajau, zamieszkującego wybrzeże Malezji, Indonezji i Filipin, potrafią wstrzymać oddech nawet na pięć godzin dziennie. Oczywiście nie na raz. Ale ci doskonali nurkowie, których egzystencja oparta jest na tym, co daje morze, spędzają nawet 60 procent dnia w wodzie.

LUDZIE Z MORSKICH GŁĘBIN

Potrafią schodzić na głębokość dochodzącą niemal do 80 metrów tylko na wstrzymanym oddechu i jednorazowo spędzić pod wodą nawet kilka minut bez uszczerbku na zdrowiu. - Nurkują tak, jakby urodzili się pod wodą. Umiejętności przeciętnego człowieka nawet nie można porównać do tego, co oni potrafią - stwierdziła na łamach periodyku naukowego "Cell"30386-6){:external} specjalistka od genetyki ewolucyjnej Melissa Ilardo, której najnowsze badania koncentrują się na społeczności Bajau w Sulawesi w Indonezji.

Bajau nurkują tylko przy użyciu pasów balastowych i maski, a jednorazowo potrafią wstrzymać oddech na trzy minuty, cały czas poruszając się. Nasz organizm, owszem, da radę wytrzymać trzy minuty bez dopływu powietrza. Grozi to jednak niedotlenieniem mózgu. A to już może wywołać poważne komplikacje medyczne.

Przekroczenie tego czasu to dla większości z nas pewna śmierć. A Bajau wynurzają się po tych trzech minutach jakby nigdy nic. W dodatku, przebywając pod wodą, cały czas poruszają się i zmieniają głębokość a co za tym idzie działające na nich ciśnienie. Czy 79 metrów to dużo? Może nie jest to rekordowo dużo w porównaniu z wyczynami austriackiego mistrza freedivingu Herberta Nitscha, który w 2007 roku ustanowił rekord zejścia na 214 metrów bez dodatkowego źródła powietrza, jednak wynurzył się już za pomocą specjalnego balonu z powietrzem.

Ale Nitsch to nieustannie trenujący i bijący kolejne rekordy specjalista, mający do pomocy sztab ludzi. Z drugiej strony przeciętny człowiek bez specjalistycznego przygotowania i odpowiedniego sprzętu nie zejdzie niżej niż na 18 metrów pod wodę. Większa głębokość grozi pęknięciem bębenków usznych, uszkodzeniem płuc i utratą przytomności, a co za tym idzie - śmiercią. Za to Bajau, zwani morskimi nomadami, są kimś na wzór Galów z komiksów o przygodach Asterixa - ludem będącym w stanie stanąć w szranki z najlepszymi nurkami tylko przy użyciu magicznego napoju. Tym magicznym napojem jest w ich przypadku zmiana ewolucyjna.

KAŻDY CZŁOWIEK TO X-MEN, CZYLI MUTANT

Badacze z uniwersytetu w Kopenhadze i z kalifornijskiego Berkley zaobserwowali u nich adaptacje genetyczne pozwalające na dłuższe przebywanie pod wodą. Chodzi głównie o wielkość śledziony. Okazało się, że Bajau mają śledziony o około 50 procent większe nawet od ludów żyjących po sąsiedzku. Dlaczego rozmiar śledziony ma tak duże znaczenie w trakcie nurkowania na wstrzymanym oddechu? Ponieważ w takiej sytuacji nasze tętno zwalnia, naczynia krwionośne w kończynach zwężają się, a sama śledziona kurczy się, uwalniając utlenione krwinki czerwone i zwiększając ilość tlenu w krwiobiegu. Czyli większa śledziona może uwolnić większą ilość tlenu.

Po zeskanowaniu genomu morskich nomadów okazało się, że w 25 miejscach różni się od genomu sąsiednich ludów. Szczególnie interesujący okazał się wariant genu PDE10A, związanego z regulacją hormonu tarczycy, który kontroluje rozmiar śledziony.

Bajau są pod względem ewolucyjnym ludem o tyle interesującym, że swój morsko-nomadyczny tryb życia, który mógł doprowadzić do zmian genetycznych, prowadzą zaledwie od kilku tysięcy lat. I choć trudno zrozumieć użycie słowa "zaledwie" przy tak długim okresie czasu, to dla ewolucji jest to mgnienie oka. Nasz gatunek, Homo sapiens, wyewoluował z wcześniejszych wariacji, również poprzez krzyżowanie się genów różnych hominidów, około 200 tysięcy lat temu. A jednym z najwcześniejszych człekokształtnych był Proconsul, małpa żyjąca około 27 milionów lat temu, jakiś milion lub dwa miliony lat po rozdzieleniu się małp wąskonosych na człekokształtne i zwierzokształtne. Jak widać po tych liczbach wyrażenie "zaledwie" jest w wypadku zmiany ewolucyjnej Bajau jak najbardziej uzasadnione.

CZŁOWIEK ZATRZYMAŁ WŁASNĄ EWOLUCJĘ?

Właśnie ten wyjątkowo długi czas wymagany do zaobserwowania zmiany ewolucyjnej jest główną przyczyną sprzeczek dotyczących tego, czy nieustannie ewoluujemy, czy też jesteśmy ostatecznym wynikiem działania natury, lub co gorsza, jak sądzi profesor Steve Jones, brytyjski genetyk i popularyzator nauki, wręcz zatrzymaliśmy działanie doboru naturalnego wprawiając w ruch wielką machinę cywilizacyjną.

Jego zdaniem ochronny klosz medycyny doprowadził do zmniejszenia wagi mechanizmów ewolucyjnych promujących jedne mutacje, a eliminujących inne. Swój pogląd opiera na danych statystycznych związanych z przeżywalnością niemowląt oraz zwiększającym się wiekiem ojców.

Im starsi rodzice, tym większe prawdopodobieństwo przekazania uszkodzonych genów. Za to zwiększenie przeżywalności niemowląt (z około 300 na każdy tysiąc urodzeń w początkach XVII wieku do ponad 900 na tysiąc w ostatnich latach XX wieku, dane z Wielkiej Brytanii) to odrzucenie naturalnej selekcji. Zdaniem profesora Jonesa stajemy się ofiarami własnego rozwoju, bo doprowadzamy nie tylko do zatrzymania zmian ewolucyjnych mających na celu doskonalenie naszego gatunku, ale wręcz do cofnięcia się w rozwoju.

Czyli nici z doskonalenia się? Nie będzie ludzi o wyjątkowych mocach? Żadnych mutantów profesora Xaviera z komiksu "X-Men", mogących kontrolować metal, pogodę czy czas? Krzyżówek ludzi ze zwierzętami? No nie do końca...

NA POCZĄTKU CZŁOWIEK BYŁ CZARNY

My już jesteśmy wynikiem niezliczonej liczby mutacji i tkwią w nas wszystkie nasze poprzednie zwierzęce wcielenia. Każdy z nas jest żywym muzeum historii naturalnej. - Ludzkie ciała pełne są pozostałości po naszych przodkach, resztek, które nie służą już swemu pierwotnemu celowi. Są to tak zwane struktury szczątkowe - twierdzi Dorsa Amir, antropolożka ewolucyjna z Yale University.

Wyliczmy te zmiany.

Na przykład kość ogonowa jest pozostałością po naszych przodkach. A choć my ogona nie mamy i przynajmniej w warunkach ziemskich raczej nie będziemy go już potrzebowali, to kość ogonowa dobitnie świadczy o naszej przeszłości. A gęsia skórka? Proces unoszenia owłosienia, gdy odczuwamy chłód (nastroszona sierść lepiej izoluje) lub lęk (osobnik wydaje się większy)? Jak ogrzejemy się unosząc rachityczne włoski na przedramionach, nie mówiąc o tym, kogo dzięki takiemu zabiegowi przestraszymy? Mimo wszystko mechanizm działa. Ba, są ludzie, którzy potrafią go uruchomić na zawołanie.

Mamy też - przypomina Amir - pozostałość po naszych odległych, gadzich przodkach. Niewielkie różowe zgrubienie w wewnętrznym kąciku oka. To tzw. plica semilunaris, czyli: fałd półksiężycowaty spojówki, który jest pozostałością po trzeciej powiece pozwalającej naszym dalekim przodkom mrugać horyzontalnie. Aż żal, że to struktura szczątkowa.

Mutacje genetyczne zachodzą powoli, ale mają wpływ na całe nasze funkcjonowanie, również na różnice w wyglądzie przedstawicieli naszego gatunku. Zdaniem profesora Daniela E. Liebermana, antropologa z Uniwersytetu Harvarda, jeszcze 20 tysięcy lat temu cała populacja homo sapiens, niezależnie na jakiej szerokości geograficznej mieszkająca, miała bardzo afrykańskie rysy i ciemny kolor skóry.

Ten pogląd podziela prof. Jones. - Twórcy malowideł z jaskini Lascaux we Francji byli czarnoskórzy. Tak, jak pierwsi przedstawiciele naszego gatunku, którzy po okresie zlodowacenia przeprawili się na Wyspy Brytyjskie - wyjaśnia. Co więcej wszystko wskazuje na to, że ciemny kolor skóry jest dla nas lepszy, przede wszystkim znacznie lepiej chroni przed promieniowaniem słonecznym, a co za tym idzie - przed rakiem skóry. Dlaczego w takim razie nie pozostaliśmy czarnoskórzy, lecz w wyniku mutacji genetycznych wytworzyliśmy tyle różnych odcieni skóry, od niemal czarnego w środkowej części Afryki po bardzo jasny w najbardziej wysuniętych na północ przyczółkach naszego gatunku? Przez rozmnażanie się.

Ewolucja i dobór naturalny, a także dobór płciowy stoją na straży trwania i rozwijania się gatunku. I można śmiało powiedzieć, że ewolucja zaadaptuje wszystko, co będzie sprzyjało gatunkowi, wspomagało jego przetrwanie, rozprzestrzenianie się i tworzenie coraz doskonalszych i lepiej dostosowanych osobników.

DLACZEGO INUITA I PIGMEJ TAK BARDZO SIĘ RÓŻNIĄ?

- Przodkowie Euroazjatów przeprowadzili się na tereny o znacznie bardziej zróżnicowanym rocznie i geograficznie dostępie do światła słonecznego i różnym poziomie promieniowania UV. Wówczas okazało się, że duże nasycenie skóry pigmentem, jakie cechuje mieszkańców środkowej Afryki, jest zbędne, a nawet szkodliwe, ponieważ skóra musi absorbować pewną ilość promieniowania słonecznego, by móc produkować witaminę D, do czego niezbędne jest promieniowanie UVB katalizujące produkcję witaminy D w skórze. Potrzebujemy jej dla mocnych kości i wydolnego układu immunologicznego. Ludzie żyjący na półkuli północnej byli pozbawieni możliwości produkowania witaminy D przez większą część roku. Pigmentacja ich skóry zmalała, by wspomóc produkcję witaminy D. Biały kolor skóry wyewoluował trzykrotnie, doszło do tego również u Neandertalczyków - twierdzi profesor Nina Jablonski, antropolog.

Właśnie kolor skóry może być przykładem tego, że ciągle ewoluujemy. Pokazuje też, jak wpływają na nas osiągnięcia cywilizacyjne, w tym życie w pomieszczeniach chroniących przed wyziębieniem i przegrzaniem oraz stały dostęp do żywności.

- Ewolucja koloru skóry trwa nieustannie, można powiedzieć, że nawet przybiera na sile w związku z tym, w jak wymieszanych społeczeństwach żyjemy. Osoby o różnym kolorze skóry łączą się w pary, mają dzieci, które następnie wybierają partnerów o jeszcze innych genach w tym względzie i tworzy się cała nowa paleta pigmentacyjna. Co ciekawe środowisko ma coraz mniejszy wpływ na nasilenie pigmentacji - żyjemy w domach, potrafimy się skutecznie chronić przed słońcem czy zimnem, suplementować w przypadku braku możliwości naturalnego wytworzenia witaminy D - przekonuje antropolog polskiego pochodzenia.

Na tym nie koniec różnic. Na przykład Szerpowie, legendarni przewodnicy himalajscy i tragarze radzą sobie lepiej w trakcie wspinaczki, niż jakakolwiek inna społeczność. Najlepsi spośród nich wspięli się na Mount Everest kilkanaście razy w swoim życiu. Badania wykazały, że posiadają gen pozwalający im wydajniej dostarczać tlen do kończyn. Co ciekawe odziedziczyli go po Denisowianach – nazwanym tak od Denisowej Jaskini, w której znaleziono jego szczątki - wymarłym gatunku hominidów, który żył na Syberii ponad 40 tysięcy lat temu.

A Inuici i ich niewyobrażalna dla nas ciepłolubnych odporność na zimno? Radzą sobie z nim tak świetnie dzięki genom TBX15 i WARS2 związanymi z rozmieszczeniem tkanki tłuszczowej w ciele. Geny te, podobnie jak Szerpowie, odziedziczyli po Denisowianach.

A teraz ciekawostka: nasi wschodni sąsiedzi są genetycznie lepiej predysponowani do biochemicznego rozkładu alkoholu niż mieszkańcy każdej innej części świata. W genomie każdego z nas jest obszar związany z kodowaniem grupy enzymów rozkładających alkohol w aldehyd octowy, a następnie w kwas octowy, który może być wydalony z organizmu. To właśnie efektywność tych enzymów ma bezpośredni związek z tolerancją na alkohol. A badacze Kelsey E. Johnson oraz Benjamin F. Voight dowiedli, że ludzie wywodzący się z Europy Wschodniej odznaczają się najsprawniejszym systemem biochemicznego rozkładu alkoholu. Najsłabiej zaś radzą sobie z problemem ludy Wschodniej Azji. Dobrze tylko pamiętać, że ta ewolucyjna umiejętność ma też swoją złą stronę: wzmaga podatność na alkoholizm. Patrząc na to wszystko aż trudno uwierzyć, że dwoje ludzi nawet odmiennych ras różni od siebie zaledwie 0,1 procent genomu.

CZŁOWIEK Z GWIAZD

Procesy ewolucyjne są żmudne i trwają setki tysięcy lat. Co za tym idzie, trudno jasno przewidzieć, do jakich zmian w obrębie naszego gatunku dojdzie. Szczególnie, że wiele wskazuje na to, że kolejne wieki zaniosą ludzkość między gwiazdy.

Promieniowanie kosmiczne ma bezsporny wpływ na DNA. Kłopot w tym, że nie wiadomo, do jakich zmian może doprowadzić. Inną kwestią są odmienne warunki, jakie będą panowały na statkach kosmicznych, stacjach orbitujących wokół gwiazd, a nawet na nowych planetach. Może się okazać, że tak, jak wyewoluowaliśmy różny kolor skóry ze względu na absorbcję promieniowania słonecznego, tak wyewoluujemy nowe narządy i doprowadzimy do ogromnej dywersyfikacji w obrębie naszego gatunku. I być może kiedyś będą ludzie obdarzeni skrzydłami i tacy z kilkoma rękami zamiast zbędnych w mikrograwitacji nóg. Pewne jest jedno - jeśli damy działać ewolucji, to przetrwamy.