13.02.2014

Ученые установили, что адаптироваться к жизни в горах тибетцам помогли гены шерпов

Ученые поняли, почему тибетцы комфортно чувствуют себя на большой высоте. Оказалось, что естественная постепенная адаптация организма и следующие за ней генетические изменения — не единственный процесс, который помог тибетцам: свой вклад внес и обмен генами с шерпами и ханьцами.

Организм обычного человека не приспособлен к жизни в горах. Суровые погодные условия, резкие перепады температур, низкое атмосферное давление, низкое содержание кислорода в воздухе — все это делает пребывание на большой высоте невозможным для нетренированного человека, провоцирует горную болезнь.

Основным патологическим фактором горной болезни является гипоксия — кислородное голодание как всего организма, так и отдельных его органов. Гипоксия приводит к одышке, головокружению, мышечной слабости, тошноте, нарушениям функций внутренних органов. Альпинисты постоянно тренируют свою способность к адаптации к высокогорным условиям. Предельно возможными для длительной адаптации (несколько десятков часов) являются высоты на уровне около 8000 м.

Более длительное пребывание человека на такой высоте без дыхательных приборов невозможно — оно приведет к смерти.

Однако организм народов, живущих в горах, обладает своими особенностями, позволяющими чувствовать себя комфортно на большой высоте. Тибетцы, шерпы — легендарные проводники альпинистов к Эвересту, — балти и другие горные жители сохраняют низкий уровень гемоглобина, помогающий им сохранить кровь жидкой. Более того, высокогорные народы справляются и с недостатком кислорода: скорость и объем кровотока по сравнению с жителями равнин у них увеличены почти в два раза за счет повышенной концентрации продуктов распада азота (нитратов и нитритов).

Группа ученых из США и Непала под руководством Чунвон Чон и Горки Алькорта-Арангуру из Чикагского университета провела сравнительные генетические исследования тибетцев, непальских шерпов и ханьцев и выяснила, что эти народы обладают общими генами. По мнению ученых, именно обмен генами стал одним из факторов, способствующих адаптации тибетцев к горным условиям. С полными результатами исследования можно ознакомиться в журнале Nature Communications.

Исследователи проанализировали ДНК 69 непальских шерпов (все они родились и выросли на высоте более 3000 м в Гималаях), 96 тибетцев (из трех регионов: Тибетского автономного района, провинций Юньнань и Цинхай, высота около 3200–4350 м). Также в работу взяли образцы ДНК народности хань (основная народность Китая). При работе над ДНК ученые пользовались данными International HapMap Project и Human Genome Diversity Panel.

Результаты работы показали: «высокогорный компонент» ДНК (участок ДНК, отвечающий за адаптацию к высокогорным условиям) появился у ханьцев около 40 тыс. лет назад. Окончательное разделение популяций на «высокогорную» и «равнинную» произошло около 20 тыс. лет назад, что согласуется с примерной датой заселения Тибета (примерно 30 тыс. лет назад, данные были получены из анализа митохондриальной ДНК и Y-хромосомного анализа).

Гены населения Восточной Азии шерпы получили около 23,4 поколения назад — именно тогда они мигрировали из Восточного Тибета в Солу Кхумбу, их текущее место проживания.

Согласно выводам ученых, генетически тибетцы занимают промежуточное положение между «равнинными» китайцами (хань) и шерпами, с которыми тибетцы делят гены EGLN1 и EPAS1, отвечающие за адаптацию к условиям гор.

По мнению исследователей, полученные результаты помогут в дальнейшем изучении ДНК тибетцев, а также в исследовании генетических процессов, отвечающих за приспособление организма к непривычным условиям обитания.

Яна Хлюстова

Источники:

1. gazeta.ru