Οι πρώτοι άνθρωποι με γενετική προσαρμογή στην κατάδυση

Εδώ και 1.000 χρόνια είναι γνωστοί ως οι "Νομάδες των Θαλασσών". Έχουν ταξιδέψει με τα πλωτά τους σπίτια, στις θάλασσες της νοτιοανατολικής Ασίας και κερδίζουν την τροφή τους ψαρεύοντας στα βάθη των θαλασσών με μόνο τους εξοπλισμό τα δόρατα. Σήμερα ζουν στα νησιά της Ινδονησίας και έχουν ξακουστή φήμη για το πόσο μπορούν να κρατούν την αναπνοή τους, και να καταδύονται μέχρι και τα 70m φορώντας βάρη και μια απλή ξύλινη μάσκα στα μάτια. Δεν έχει καταγραφεί ποτέ η αντοχή τους, αλλά ένας από αυτούς δήλωσε στην ερευνήτρια Melissa Ilardo που έκανε εκεί τη διδακτορική της διατριβή ότι άντεξε μέχρι και 13 λεπτά.

Είναι γνωστό ότι θαλάσσια θηλαστικά, όπως η φώκια του Βέντελ, που βουτάει στα βαθιά έχει δυσανάλογα μεγάλη σπλήνα σε σχέση με τα άλλα είδη. Είχε προταθεί η ιδέα από τους επιστήμονες ότι όπως η φυσική επιλογή έδωσε μεγάλες σπλήνες σε αυτό το θαλάσσιο θηλαστικό, μπορεί να έκανε το ίδιο και στους ανθρώπους.

Ο ρόλος της σπλήνας στην κατάδυση

Η σπλήνα παίζει βασικό ρόλο στην παράταση του χρόνου κατάδυσης καθώς είναι μέρος της λεγόμενης καταδυτικής απόκρισης ή καταδυτικό αντανακλαστικό. Όταν το σώμα βυθίζεται στο κρύο νερό, ακόμη και για πολύ μικρό χρονικό διάστημα, διεγείρεται αυτό το αντανακλαστικό για να επιβιώσει στο νέο περιβάλλον έλλειψης οξυγόνου. Προκαλείται βραδυκαρδία, επιλεκτική περιφερική αγγειοσυστολή ώστε να κρατηθεί το αίμα στα ζωτικά όργανα και η σπλήνα συσπάται.

Η σύσπαση της σπλήνας δίνει μια επιπλέον ποσότητα οξυγόνου εξωθώντας τα οξυγονωμένα ερυθρά αιμοσφαίρια στην κυκλοφορία. Έχει βρεθεί ότι προσφέρει μέχρι και 9% περισσότερο οξυγόνο, παρατείνοντας έτσι τον χρόνο κατάδυσης.

Η ερευνήτρια Melissa Ilardo έμεινε αρκετούς μήνες στο Jaya Bakti στην Ινδονησία περνώντας δείγματα για γενετική ανάλυση και κάνοντας υπερήχους στη σπλήνα τόσο ανθρώπων της φυλής Bajau όσο και των γειτόνων τους, τους Saluan. Τα αποτελέσματα έδειξαν ξεκάθαρα ότι οι Bajau είχαν σπλήνα στο μέσο όρο, 50% μεγαλύτερη από τους Saluan. Μεγάλες σπλήνες δεν είχαν μόνο οι δύτες των Bajau, αλλά και τα άλλα μέλη της φυλής.

Οι Bajau έχουν ένα γονίδιο, το PDE10A, που δεν εντοπίστηκε στους Saluan. Το γονίδιο αυτό, πιστεύεται ότι ελέγχει τα επίπεδα της θυρεοειδούς ορμόνης T4. Αυξημένα επίπεδα T4 προκαλούν μεγέθυνση της σπλήνας. Αυτή η συσχέτιση έχει αποδειχθεί στα ποντίκια, καθώς διαγονιδιακά ποντίκια που δεν συνθέτουν την T4, έχουν πολύ μικρή σπλήνα, ένα φαινόμενο που είναι αντιστρεπτό με εξωτερική χορήγηση T4.

Είναι η πρώτη φορά που αποδεικνύεται γενετική προσαρμογή σε ακραία περιβάλλοντα. Το μόνο χαρακτηριστικό που είχε μελετηθεί ήταν αυτή της καλύτερης όρασης που επιδείκνυαν τα παιδιά των Moken, νομάδων της Ταϊλανδέζικων θαλασσών, αλλά φάνηκε ότι δεν ήταν γενετικό και ότι αποκτούνταν με εκπαίδευση.

Η απόκριση του σώματος στην κατάδυση μοιάζει με την απόκριση σε μια κλινική κατάσταση, την οξεία υποξία, που προκαλεί επιπλοκές στις μεταγωγές ασθενών, και ήδη μελετάται εντατικά ιδίως σε άτομα που ζουν σε υψηλά υψόμετρα.

Υπάρχουν και άλλες φυλές που εμφανίζουν παρόμοια ικανότητα όπως οι Thai Moken και οι γυναίκες δύτες Haenyeo στην Jeju της Νότιας Κορέας.  Μέχρι τώρα δεν είχε υπάρξει ενδιαφέρον μελέτης γιατί πολλοί πίστευαν ότι δεν θα έβρισκαν ουσιαστική διαφορά αλλά τώρα ανοίγει ο δρόμος για τη γενετική ταυτοποίηση και αυτών των πληθυσμών.

Είναι πολύ σημαντικό να διατηρούνται τέτοιοι πληθυσμοί που ζουν σε ακραία περιβάλλοντα. Οι γενετικές τους προσαρμογές, εμπλουτίζουν την ανθρώπινη γενετική πισίνα, και είναι ωφέλιμο όχι μόνο για την ιατρική αλλά και για την εξέλιξη και την επιβίωσή μας στον πλανήτη.

--

Πηγές:

1. Ilardo, M. A., Moltke, I., Korneliussen, T. S., Cheng, J., Stern, A. J., Racimo, F., ... & van den Munckhof, I. C. (2018). Physiological and Genetic Adaptations to Diving in Sea Nomads. Cell, 173(3), 569-580.
2. WATANABE, K., IWATANI, Y., HIDAKA, Y., WATANABE, M., & AMINO, N. (1995). Long-term effects of thyroid hormone on lymphocyte subsets in spleens and thymuses of mice. Endocrine journal, 42(5), 661-668.
3. Gislén, A., Warrant, E. J., Dacke, M., & Kröger, R. H. (2006). Visual training improves underwater vision in children. Vision Research, 46(20), 3443-3450.
4. Wuren, T., Simonson, T. S., Qin, G., Xing, J., Huff, C. D., Witherspoon, D. J., ... & Ge, R. L. (2014). Shared and unique signals of high-altitude adaptation in geographically distinct Tibetan populations. PLoS One, 9(3), e88252.