Κυριακή 7 Νοέμβρη 2010
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΕΝΘΕΤΗ ΕΚΔΟΣΗ: "7 ΜΕΡΕΣ ΜΑΖΙ"
Διαδρομές της βιολογικής εξέλιξης του ανθρώπου

Στα υψίπεδα του Θιβέτ, μια μεγάλη έκταση από στέπες, 4.500 μέτρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, εγκαταστάθηκαν άνθρωποι για πρώτη φορά πριν από αρκετές χιλιάδες χρόνια. Αν και αυτοί οι πρωτοπόροι είχαν το πλεονέκτημα ότι έμπαιναν σε ένα παρθένο οικοσύστημα, χωρίς ανταγωνισμό από άλλους ανθρώπους, τα χαμηλά επίπεδα οξυγόνου σε αυτό το υψόμετρο, τους προκάλεσαν προβλήματα υγείας, όπως η χρόνια ασθένεια λόγω υψομέτρου και η υψηλή θνησιμότητα των νεογνών. Πριν λίγους μήνες, πλειάδα γενετικών μελετών εντόπισε μια παραλλαγή γονιδίου που είναι συχνή μεταξύ των Θιβετιανών, αλλά σπάνια εμφανίζεται σε άλλους πληθυσμούς. Αυτή η παραλλαγή, που ελέγχει την παραγωγή ερυθρών αιμοσφαιρίων, εξηγεί πώς κατάφεραν να προσαρμοστούν στις σκληρές συνθήκες του υψίπεδου. Είναι χαρακτηριστικό παράδειγμα για το πώς το ανθρώπινο είδος υπέστη γρήγορη βιολογική προσαρμογή στις νέες περιβαλλοντικές συνθήκες που συνάντησε, ακόμα και στο πρόσφατο παρελθόν. Μια από τις μελέτες εκτίμησε ότι η ωφέλιμη προσαρμογή εξαπλώθηκε στο θιβετιανό πληθυσμό μέσα στα τελευταία 3.000 χρόνια, που δεν είναι παρά μια στιγμή από πλευράς βιολογικής εξέλιξης ενός είδους.

Γρήγορες προσαρμογές

Τα ευρήματα του Θιβέτ φαινόταν να εδραιώνουν την αντίληψη ότι το είδος μας έχει υποστεί σημαντικές βιολογικές προσαρμογές, από τότε που βγήκε από τα όρια της Αφρικής πριν από 60.000 χρόνια (50-100.000 χρόνια κατά άλλες εκτιμήσεις). Η μετάβαση στο μεγάλο υψόμετρο είναι μόνο μία από τις περιβαλλοντικές προκλήσεις που συνάντησε ο homo sapiens (άνθρωπος ο σοφός), καθώς μετανάστευε από τα ζεστά λιβάδια και τους θαμνότοπους της ανατολικής Αφρικής, στις παγωμένες τούνδρες, τα υγρά τροπικά δάση και τις ψημένες από τον ήλιο ερήμους.

Το μεγαλύτερο μέρος της προσαρμογής του ανθρώπινου είδους ήταν τεχνολογικό, όχι βιολογικό. Π.χ. για να αντιμετωπίσει το κρύο έφτιαξε ρούχα. Ομως η προϊστορική τεχνολογία δεν ήταν αρκετή για να αντιμετωπίσει το πρόβλημα του αραιού αέρα, τις μολυσματικές ασθένειες και άλλα περιβαλλοντικά εμπόδια. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η προσαρμογή θα έπρεπε να γίνει μέσω της βιολογικής εξέλιξης. Ηταν φυσικό να περιμένει κανείς ότι οι μελέτες του γονιδιώματος ανθρώπων απ' όλο τον κόσμο θα έδιναν αποδείξεις ευεργετικών γενετικών μεταλλάξεων που εξαπλώθηκαν σχετικά πρόσφατα σε διάφορους πληθυσμούς, μέσω της φυσικής επιλογής. Εκείνα τα άτομα που θα είχαν τη μετάλλαξη θα ζούσαν αρκετά, ώστε να γεννήσουν απογόνους που επίσης θα κατάφερναν να αναπαραχθούν περισσότερο από εκείνους που δεν θα είχαν την ευεργετική μετάλλαξη.

Μια τέτοια μετάλλαξη - πλεονέκτημα είναι και το γονίδιο για το ένζυμο λακτάση, που επιτρέπει την πέψη των σακχάρων του γάλακτος και πέρα από τη νηπιακή ηλικία. Σύμφωνα με μελέτη του 2004, εμφανίστηκε πριν από 5-10.000 χρόνια στους πληθυσμούς που έκαναν εκτροφή ζώων στην Ευρώπη και τη Μέση Ανατολή. Στην περίπτωση αυτή η προσαρμογή δεν είχε να κάνει με εξωγενή περιβαλλοντική πίεση, αλλά με προσαρμογή στις συνθήκες της κοινωνικής ζωής, που έχοντας ξεπεράσει το στάδιο του ανθρώπου τροφοσυλλέκτη, είχε εφεύρει τη γεωργία και είχε προχωρήσει πια και στην εξημέρωση ζώων για εκτροφή.

Απρόσμενα αποτελέσματα

Οι πρόοδοι των τελευταίων ετών στις τεχνολογίες ανάλυσης του γενετικού κώδικα και των παραλλαγών των γονιδίων επέτρεψαν στους επιστήμονες να αρχίσουν ένα μεγάλο έργο μελέτης των διαφοροποιήσεων, που βοήθησαν τον άνθρωπο να προσαρμοστεί, ώστε να εξαπλωθεί σε όλα τα γεωγραφικά μήκη και πλάτη. Αν και η εργασία αυτή συνεχίζεται, τα μέχρι τώρα στοιχεία επιτρέπουν κάποια προκαταρκτικά συμπεράσματα, που προκαλούν έκπληξη. Αποδεικνύεται ότι το ανθρώπινο γονιδίωμα περιέχει λιγοστά παραδείγματα πολύ ισχυρής και γρήγορης φυσικής επιλογής. Αντίθετα, το μεγαλύτερο μέρος της φυσικής επιλογής που είναι ορατό στο γονιδίωμα δείχνει να έχει πραγματοποιηθεί στη διάρκεια αρκετών δεκάδων χιλιάδων ετών.

Φαίνεται ότι τις περισσότερες φορές μια ευεργετική μετάλλαξη εξαπλώθηκε σε έναν τοπικό πληθυσμό πριν από πολύ καιρό και μετά μεταφέρθηκε σε μακρινά μέρη καθώς ο πληθυσμός αυτός εξαπλωνόταν σε άλλες περιοχές. Για παράδειγμα, ορισμένα αλληλόμορφα (γονίδια που αφορούν το ίδιο γνώρισμα αλλά λειτουργούν με διαφορετικό τρόπο) που σχετίζονται με το ανοιχτόχρωμο δέρμα, κατανέμονται με βάση τις αρχαίες μεταναστεύσεις και όχι με βάση το γεωγραφικό πλάτος (σ.σ. η προσαρμογή του ανοιχτόχρωμου δέρματος είναι χρήσιμη για όσους κατοικούν σε περιοχές με μικρή ηλιοφάνεια, ώστε ακόμα και με λιγότερο φως να σχηματίζεται στο δέρμα τους η ποσότητα βιταμίνης D που χρειάζεται ο οργανισμός).

Το γεγονός ότι αυτές οι αρχαίες βιολογικές προσαρμογές διατηρήθηκαν επί δεκάδες χιλιάδες χρόνια χωρίς κάποιες νέες περιβαλλοντικές πιέσεις να τις εξαλείψουν, δείχνει ότι η φυσική επιλογή λειτουργεί συνήθως με πιο αργό ρυθμό, απ' ό,τι είχαν εκτιμήσει οι επιστήμονες. Η γρήγορη εξέλιξη, με εμφάνιση ενός σημαντικού γονιδίου, όπως στους Θιβετιανούς, φαίνεται ότι δεν είναι πολύ συχνό φαινόμενο.

Η εξέλιξη συνεχίζεται

Ο άνθρωπος συνεχίζει να εξελίσσεται και σήμερα. Αλλά ο τρόπος που εξελίσσεται είναι πολύ πιο περίπλοκος απ' ό,τι θεωρούσαμε μέχρι πριν λίγο καιρό. Τα δεδομένα δείχνουν ότι η εξάπλωση μιας ωφέλιμης μετάλλαξης σαν πυρκαγιά μέσα στον πληθυσμό όπου εμφανίστηκε, ήταν σπάνιο φαινόμενο τα τελευταία 60.000 χρόνια. Για να πραγματοποιηθεί αυτού του είδους η εξελικτική προσαρμογή, χρειάζεται σταθερή περιβαλλοντική πίεση που να ωθεί προς αυτήν επί δεκάδες χιλιάδες χρόνια. Αυτού του είδους οι συνθήκες γίνονταν όλο και πιο σπάνιες από τη στιγμή που το ανθρώπινο είδος εξαπλώθηκε πέρα από την Αφρική, μετανάστευσε σε όλο τον κόσμο και άρχισε να αναπτύσσει πολιτισμό.

Πρόκειται για συμπέρασμα χρήσιμο και για το μέλλον του ανθρώπινου είδους. Δεν μπορούμε να περιμένουμε από τη φυσική επιλογή να δώσει απαντήσεις στα μεγάλα προβλήματα του περιβάλλοντος διαβίωσης, που αντιμετωπίζουμε ή μπορεί να αντιμετωπίσουμε. Την απάντηση σε αυτά θα πρέπει να τη δώσει η τεχνολογία, ο πολιτισμός, η ανθρώπινη κοινωνία τελικά. Η κοινωνία της σήψης, η καπιταλιστική μορφή κοινωνικής οργάνωσης, αιτία πολλών από αυτά τα προβλήματα, δεν είναι σε θέση να το κάνει.


Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»

Το γονίδιο SLC24A5 είναι ένα από αυτά που κάνουν το χρώμα του δέρματος πιο ανοιχτόχρωμο. Πρόκειται για προσαρμογή στη λιγότερη ηλιοφάνεια και έτσι θα περίμενε κανείς παρόμοιες υψηλές συχνότητες εμφάνισης του αλληλόμορφου αυτού σε όλους τους πληθυσμούς που κατοικούν σε βόρεια γεωγραφικά πλάτη, όπως οι Γάλλοι και οι Κινέζοι Χαν για παράδειγμα. Ομως η εξέταση πληθυσμών απ' όλο τον κόσμο για την παραλλαγή ανοιχτόχρωμου δέρματος στην περιοχή του γονιδιώματος όπου εδρεύει αυτό το γονίδιο, έδειξε ότι κάτι τέτοιο δεν συμβαίνει. Καθένα από τα πολύχρωμα τετράγωνα στην εικόνα, δείχνει το ποσοστό ύπαρξης της παραλλαγής ανοιχτόχρωμου δέρματος σε κάθε εξεταζόμενο πληθυσμό. Οσο πιο εξαπλωμένη είναι, τόσο πιο κόκκινο είναι το τετράγωνο. Είναι προφανές ότι το αλληλόμορφο εμφανίζει έντονη επιλογή του στους Γάλλους και άλλους δυτικοευρασιατικούς πληθυσμούς, αλλά όχι και στους Χαν ή άλλους πληθυσμούς της ανατολικής Ασίας. Με άλλα λόγια η κατανομή του αλληλόμορφου αυτού είναι αντίστοιχη με τη δυτικοευρασιατική εξάπλωση του ανθρώπινου είδους. Η παραλλαγή του ανοιχτόχρωμου δέρματος με βάση αυτό το γονίδιο, εμφανίστηκε κάποια στιγμή πριν από δεκάδες χιλιάδες χρόνια σε πληθυσμό που κατοικούσε στη Μέση Ανατολή, ο οποίος όταν εξαπλώθηκε προς τα βόρεια και δυτικά αποικίζοντας την Ευρώπη και προς τα ανατολικά ως την ινδική υποήπειρο, μετέφερε μαζί του και την παραλλαγή του γονιδίου. Η φυσική επιλογή δεν έπαιξε σημαντικό ρόλο στην κατανομή αυτού του γονιδίου, αλλιώς και το τετράγωνο για τους Χαν θα είχε και αυτό μεγάλο κόκκινο τμήμα (σ.σ. το ανοιχτόχρωμο δέρμα στους λαούς της νότιας και ανατολικής Ασίας οφείλεται σε άλλα αλληλόμορφα με το SLC24A5 γονίδια).



Ευρωεκλογές Ιούνη 2024
Μνημεία & Μουσεία Αγώνων του Λαού
Ο καθημερινός ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ 1 ευρώ