Mégis, a Tibeti-fennsík magaslatain, ahol az emberek által belélegzett levegő oxigénszintje jelentősen alacsonyabb, mint az alacsonyabban fekvő területeken, az emberi közösségek virágoznak.
A régió több mint 10 000 éve tartó benépesülése során az ott élők szervezete olyan módon változott, hogy a lakosok a legtöbbet tudták felvenni a légkörből, de ez mennyiség a legtöbb ember esetében nem juttatna elegendő oxigént a test szöveteihez, és kialakul a hipoxiának nevezett állapot.
„A magaslati hipoxiához való alkalmazkodás azért lenyűgöző, mert a stressz súlyos, az adott magasságban mindenki egyformán tapasztalja, és számszerűsíthető” – mondta a ScienceAlertnek Cynthia Beall antropológus, az amerikai Case Western Reserve University munkatársa.
„Gyönyörű példája annak, hogyan és miért van a fajunknak ennyi biológiai variációja”.
Beall évek óta tanulmányozza az emberi reakciót a hipoxiás életkörülményekre. A 2024 októberében közzétett kutatásában ő és csapata a tibeti közösségek néhány sajátos alkalmazkodási módját tárta fel: olyan tulajdonságokat, amelyek segítik a vér oxigénszállítását.
A felfedezéshez a kutatók az általuk evolúciós fitnesznek képességben, úgynevezett marker tanulmányozásában merültek el: a szaporodási sikerben. Azokat a nőket jelenti, akik élve szülnek, azokat a nőket, akik továbbadják tulajdonságaikat a következő generációnak.
Azok a tulajdonságok, amelyek maximalizálják az egyén sikerességét egy adott környezetben, nagy valószínűséggel azokban a nőkben találhatók meg, akik képesek túlélni a terhesség és a szülés okozta stresszt.
Ezek a nők nagyobb valószínűséggel szülnek még több gyermeket; és ezek a gyermekek, mivel anyjuktól örökölték a túlélőképesség tulajdonságait, nagyobb valószínűséggel élik meg a felnőttkort is, és adják tovább a tulajdonságokat a következő generációnak.
Így működik természetes szelekció, de ez egy kicsit furcsa és ellentmondásos is lehet. Például azokon a helyeken, ahol gyakori a malária, a sarlósejtes vérszegénység előfordulása magas, mert ez egy olyan gén, ami véd a malária ellen.
Beall és csapata 417, 46 és 86 év közötti nővel végzett vizsgálatot, akik egész életükben Nepálban éltek körülbelül 3500 méteres magasság felett. A kutatók feljegyezték az élveszületések számát, amely nőnként 0 és 14 között mozgott, átlagosan 5,2 volt, valamint egészségügyi és fizikai információkat gyűjtöttek és méréseket végeztek.
Többek között megmérték a hemoglobin szintjét, a vörösvértestekben lévő fehérjét, amely az oxigén szövetekbe történő szállításáért felelős. Azt is megmérték, hogy mennyi oxigént szállított a hemoglobin. Érdekes módon azoknak a nőknek, akik a legmagasabb élveszületési arányt mutatták ki, a hemoglobinszintjük nem volt sem magas, sem alacsony, hanem a vizsgált csoport átlaga volt.
A hemoglobin oxigéntelítettsége azonban magas volt. Az eredmények együttesen arra utalnak, hogy az adaptációk képesek maximalizálni az oxigén eljuttatását a sejtekhez és a szövetekhez anélkül, hogy a vér besűrűsödne, ami nagyobb terhelést jelentene a szívnek, mivel ez nagyobb viszkozitású, áramlásnak jobban ellenálló folyadék pumpálásával járna.
„Korábban tudtuk, hogy az alacsonyabb hemoglobinszint előnyös, most már tudjuk, hogy a köztes értéknek van a legnagyobb előnye. Korábban tudtuk, hogy a magasabb hemoglobin oxigéntelítettség előnyös, most már értjük, hogy minél magasabb a telítettség, annál előnyösebb. Az élve születések száma számszerűsíti az előnyöket” – mondta Beall.
„Váratlanul ért minket, hogy egyes oxigénszállító tulajdonságok alacsony értékei mellett is sok élveszületés lehet a nőknél, ha más oxigénszállító tulajdonságoknak az értéke kedvező.”
A legmagasabb reprodukciós sikerrel rendelkező nőknél a tüdőbe áramló vér aránya is magas volt, és a szívük az átlagosnál szélesebb bal kamrával rendelkezett, a szívnek azzal a kamrájával, amely az oxigéndús vérnek a szervezetbe való pumpálásáért felelős.
Mindezek a tulajdonságok együttesen növelik az oxigénszállítás és -leadás sebességét, lehetővé téve az emberi szervezet számára, hogy a lehető legtöbbet hozza ki a belélegzett levegőben lévő kevés oxigénből.
Fontos megjegyezni, hogy a kulturális tényezők is szerepet játszhatnak. Úgy tűnik, hogy azok a nők, akik fiatalon kezdenek szaporodni és hosszú házasságot kötnek, hosszabb ideig vannak kitéve a terhesség lehetőségének, ami szintén növeli az élve születések számát – állapították meg a kutatók.
Azonban még ezt figyelembe véve is szerepet játszottak a fizikai tulajdonságok. A nepáli nők közül akiknek a fiziológiája leginkább hasonlított a stresszmentes, alacsony tengerszint feletti magasságban élő nőkéhez, hajlamosak voltak a legnagyobb arányú reprodukciós sikerre.
„Ez a folyamatos természetes szelekció esete” – mondta Beall. – „Ha megértjük, hogyan alkalmazkodnak az ilyen populációk, jobban megérthetjük az emberi evolúció folyamatait.”
