A Bajau, a „tenger nomádjai”, genetikailag alkalmazkodtak a búvárkodáshoz; Orvosbiológiai valóság
Délkelet-Ázsiában élnek, egy régió, ahol kis fahajókkal utaznak, a Fülöp-szigetek, Malajzia és Indonézia között kanyargó vizeken haladva. Ezeknek a tengeri vadászó-gyűjtögetőknek az élete több mint ezer éve nagyban függ az élelemtől, amelyet akkor gyűjtenek, amikor nagy mélységbe merülnek.
A "tenger nomádjainak" becézett Bajau valóban képes súlyokkal és egy fából készült pohárral néha több mint 70 méterre ereszkedni. Munkaidőjük több mint 60% -át minden nap búvárkodással töltik, leggyakrabban 5–7 méterrel a felszín alatt, szigonyosítva a halakat és a polipokat, valamint a rákokat és a tengeri uborkákat.
De hogyan sikerül olyan gyakran és néhány percig oxigén nélkül úszniuk a víz alatt? Valójában, amikor az emberek apnoében vannak, arcukat hideg vízbe merítik, fiziológiai reakció lép fel. Ez a merülési reflex a pulzus lassulását (bradycardia) eredményezi, ami kevesebb oxigénfogyasztáshoz és a bőr erek méretének csökkenéséhez vezet (perifériás érszűkület). Ezek a reakciók segítenek a vér újraelosztásában az oxigénhiányban (hipoxia) szenvedő szervekben.
Ehhez adjuk hozzá a lép összehúzódását a simaizomrostok hatására, amelynek hatása az oxigént szállító vörösvérsejtek véráramba tolása. Becslések szerint a lép egyszerű összehúzódása elegendő ahhoz, hogy 160 ml vörösvérsejt térfogatát juttassa a véráramba, ami 2,8–9,6% -kal növeli a vér oxigéntartalmát. A lép összehúzódásainak feladata tehát az lenne, hogy a testet felesleges oxigénnel látják el, hogy az egyén növelje a merüléssel töltött időt.
1999-ben megjelent összefoglaló áttekintés azokról a tengeri állatokról (beleértve az elefántfókákat és a Weddell-fókákat), amelyek képesek voltak visszatartani a lélegzetüket a merülés során, összefüggést mutattak a maximális merülési idő és a lépméret között. A mai napig nem vizsgálták genetikai szinten az összefüggést e szerv méretei és a merülési képesség között.
Amerikai, holland és indonéz biológusokkal összeköttetésben álló dán (Koppenhágai Egyetem), brit (Cambridge-i Egyetem) tudósok egy, a Cell folyóiratban 2018. április 18-án megjelent cikkben arról számoltak be, hogy valószínűleg genetikai jellemzők hogy megmagyarázza a Bajau szervezet figyelemre méltó alkalmazkodását a búvárkodáshoz. Az egyik ilyen etnikum azt mondta Melissa Ilardo-nak, a cikk első írójának, hogy egyszer 13 percig egymás után merült * .
A kutatók elemezték a Bajau genomot, hogy meghatározzák, mely gének jelenthetik e „tengeri nomádok” kivételes merülési képességeit. Azt is megvizsgálták, hogy ez a genetikai variabilitás összefüggésben van-e a lép méretével, mivel ez a paraméter elősegíti az oxigénhiány (hipoxia) toleranciáját.
Annak megállapítására, hogy a Bajau lépe nagyobb térfogatú, mint szomszédaik, a kutatók összehasonlították ennek a szervnek a méretét Saluanéval, egy olyan emberrel, amelynek egyedei alig érintkeznek tengeri környezetükkel, és nem merülnek el. Melissa Ilardo (Koppenhágai Egyetem) hordozható ultrahangos készülék segítségével értékelte az indonéziai Sulawesi-sziget félszigetén egymástól 25 km-re lakó bajau és saluan népcsoport falusainak lépét.
Egy nagy lép
A kutatók megjegyezték, hogy a Bajau lépje lényegesen nagyobb, mint a Saluané, még az egyének életkorának, testtömegének és magasságának ellenőrzése után is. A különbség 50% körüli, függetlenül attól, hogy a bajaui egyének búvárok-e vagy sem. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a Bajau és a Saluan közötti anatómiai különbség nem a búvárképzésre adott adaptív válasz eredménye, hanem valószínűleg egy adott genetikai profilnak felel meg.
Ezért kiderült, mi különbözteti meg genetikailag ezt a két etnikai csoportot. A kutatók összehasonlító elemzést végeztek a Bajau és a Saluan genomjának, valamint egy másik etnikai csoport (a Han, a kínai többségi etnikai csoport) genomjának összehasonlító elemzésével. A nyálmintákból 59 bajau személy, 34 szaluani etnikumú és 60 hán kínaiak DNS-ét nyerték ki.
A megértéshez tudnia kell, hogy a DNS-szekvencia 99,9% -a azonos két véletlenszerűen vett emberi genom között. A fennmaradó 0,1% szekvenciaváltozatokat tartalmaz, amelyek leggyakoribb típusa az, amelyet a szakemberek egyetlen nukleotid polimorfizmusnak (SNP) neveznek. Az SNP-k (Single Nucleotide Polymorphism) stabilak és egyenletesen oszlanak el a genomban. Ezek a variációk összefüggenek a populációk vagy egyedek között megfigyelt sokféleséggel. A genetikusok ezért a Bajauban jelenlévő genetikai variációkat (SNP) keresték, amelyek esetleg kapcsolódnak a búvárkodáshoz való alkalmazkodásukhoz.