Между денисовским человеком и жителем Тибета‏ обнаружена прямая генетическая связь

Ген EPAS1 ответственен за приспособление организма к нехватке кислорода

Тибетцы смогли приспособиться к жизни на большой высоте благодаря генам, которые достались им от денисовского человека, сообщается в статье журнала Nature.

По словам ученых, при миграции из Африки на людей современного типа оказывали воздействие различные условия среды обитания. Это были перепады высоты над уровнем моря, перепады температуры, разная влажность воздуха и многое другое. В итоге это стало причиной того, что в организме людей были выработаны специальные генетические механизмы, которые помогали им выживать в какой-либо конкретной среде обитания.

Примерно на двухкилометровой высоте над уровнем моря у обычного человека возникает состояние гипоксии (горной болезни). Она вызывается понижением парциального давления кислорода в воздухе, однако коренные жители высокогорья – тибетцы, непальские шерпы, балти – имеют специальный защитный механизм, который позволяет им не страдать от этой болезни.

В настоящее время считается, что максимально возможная высота, на которой может находиться обычный равнинный житель без дополнительного оборудования, составляет 8 километров, однако долгое нахождение на такой высоте все равно приведет к смерти.

Для гипоксии характерны такие симптомы, как сужение периферического поля и затуманенность зрения, нарушения пищеварения и дыхания, а также снижение болевой чувствительности, обезвоживание организма, психические расстройства и отек легких и головного мозга. По словам некоторых альпинистов, иногда у них наблюдались зрительные и слуховые галлюцинации: например, они могли часами общаться с несуществующими спутниками и даже делились с ними пищей. Кроме того, некоторые альпинисты из-за психических расстройств решали остаться в горах навсегда и отказывались спускаться.

Как говорят ученые, при акклиматизации организма равнинного жителя к жизни на высоте в крови происходит повышение уровня гемоглобина. Как следствие, кровь человека становится более густой, что может привести к образованию тромбов и закупорке сосудов.

Четыре года назад учеными было установлено, что ген EPAS1 ответственен за приспособление организма к нехватке кислорода. Благодаря этому гену концентрация гемоглобина в организме «горцев» в разы ниже, чем у попавших туда равнинных жителей, и, соответственно, кровь коренных жителей даже на большой высоте не сгущается, а пониженный уровень поступления в кровь кислорода компенсируется более интенсивным кровотоком (его стимулирует оксид азота).

В рамках масштабного исследования ученые сравнивали ДНК жителей Тибета с ДНК представителей народа хань (наиболее многочисленная народность Китая), а также еще 26 популяций с аналогичным генетическим материалом древних людей.

Расположенное на четырехкилометровой высоте над уровнем моря тибетское плато отличается тем, что парциальное давление кислорода там на 40% ниже нормы, но это не помешало местным жителям очень хорошо к ним приспособиться. Кроме того, было отмечено, что тибетские женщины имеют более высокую способность к деторождению, чем жительницы равнин, а также то, что они не страдают от преэклампсии (повышенного артериального давления и отеков при беременности). Дети у местных жителей рождаются с нормальным весом.

В крови тибетцев понижен уровень гемоглобина, что уменьшает риск развития болезней сердечно-сосудистой системы, а особенностью их генетического кода является наличие специфической вариации EPAS1.

Как показал проведенный анализ, индекс фиксации (общепринятый метод определения генетического расстояния между различными видами живых организмов) для гена EPAS1 у тибетцев и ханьцев намного выше, чем должен быть у двух генетически близких народов.

Построив модель генетического развития этих двух народов, ученые пришли к выводу, что особая вариация гена EPAS1 досталась тибетцам извне.

После сравнения генетического материала тибетцев с представителями других 26 популяций и денисовского человека было выявлено, что вариация гена EPAS1, характерная для тибетцев, но обнаруженная только у двух ханьцев, не встречается ни у одного современного народа. Неожиданным для ученых оказалось то, что этот специфичный ген был обнаружен у денисовского человека – вымершего вида людей, который был обнаружен российскими учеными в Денисовой пещере на Алтае.

Таким образом, делают вывод ученые, механизм адаптации к условиям высокогорья у тибетцев запустился именно благодаря вмешательству генов денисовского человека, которое произошло раньше, чем генетическое разделение тибетцев и ханьцев.

Напомним, в настоящее время известно, что ДНК денисовского человека частично присутствует в организме меланезийцев (примерно 5% общих генов), а также других народов островов Юго-Восточной Азии.