西藏婦女以非凡的適應能力戰勝稀薄空氣
幾千年來,青藏高原上的藏族婦女已經適應了缺氧的環境,儘管空氣稀薄,她們仍然健康地生活。最新研究顯示,這些適應性包括獨特的血液和心臟特徵,這些特徵可優化氧氣輸送,並得到特定基因變異的支持,例如與古丹尼索瓦人有關的EPAS1基因。
在高海拔地區呼吸稀薄的空氣是一項嚴峻的挑戰–每次呼吸的氧氣都會減少。 然而,一萬多年來,生活在青藏高原上的藏族婦女不僅在這種惡劣的環境中生存了下來,而且還茁壯成長。
凱斯西儲大學(Case Western Reserve University)榮譽特聘教授辛西婭-比爾(Cynthia Beall)領導的一項最新研究揭示了這一現象。 這項研究發表在今天(10月21日)出版的《美國國家科學院院刊》(PNAS)上,揭示了藏族婦女獨特的生理特徵是如何提高她們在缺氧環境中的繁殖能力的。
喜馬拉雅山上的西藏村莊。 圖片來源:James Yu
這些發現不僅彰顯了西藏婦女非凡的韌性,也為人類如何適應極端條件提供了寶貴的啟示。 這項研究也為人類演化、如何面對未來的環境挑戰以及與任何海拔高度的低氧水平相關的生物學條件提供了線索。
比厄爾說:”了解像這樣的人群是如何適應的,能讓我們更好地掌握人類進化的過程。”
團隊對417 名年齡在46 至86 歲之間的藏族婦女進行了研究,這些婦女生活在海拔12000 至14000 英尺的地方,位於青藏高原南緣的尼泊爾上穆斯坦。
他們收集了婦女的生育史、生理測量、DNA樣本和社會因素等數據。 他們希望了解,面對高海拔缺氧(空氣和血液中氧氣含量低),氧氣輸送特性如何影響活產數量–這是衡量演化適應性的關鍵指標。
他們發現,生孩子最多的婦女有一套獨特的血液和心臟特徵,有助於她們的身體輸送氧氣。 報告活產最多的婦女,其血紅蛋白(攜帶氧氣的分子)水平接近樣本的平均水平,但她們的血氧飽和度更高,能夠更有效地向細胞輸送氧氣,而不會增加血液粘稠度;血液越黏稠,心臟承受的壓力就越大。
“這是一個不斷進行自然選擇的案例,”該大學的薩拉-伊德爾-派爾人類學教授比爾說。 “藏族婦女的進化方式既能平衡身體對氧氣的需求,又不會讓心臟過度勞累。”
比厄爾的跨學科研究團隊包括長期合作者、凱斯西儲醫學院的布萊恩-霍伊特(Brian Hoit)和金曼-斯特羅爾(Kingman Strohl)以及其他美國和國際研究人員,他們於2019年進行了實地考察。 研究小組與尼泊爾喜馬拉雅山的當地社區密切合作,聘請當地婦女擔任研究助理,並與社區領袖合作。
他們研究的一種遺傳特徵很可能源自於約5萬年前生活在西伯利亞的丹尼索瓦人,他們的後代後來遷移到青藏高原。 此特徵是EPAS1基因的變體,是青藏高原原住民特有的基因,可調節血紅蛋白濃度。 其他特徵,如肺部血流量增加和心室變寬,進一步加強了氧氣的輸送。 這些特徵有助於提高繁殖成功率,讓人們了解人類如何適應終生處於低氧狀態的空氣和身體。
藏族婦女已經形成了生理和遺傳特徵,這些特徵提高了她們在青藏高原上的生存能力和繁殖成功率,並顯示出對低氧水平的顯著適應性,其中包括獨特的血液特徵和一種特定的基因變異–EPAS1。
編譯自/ SciTechDaily