Tudomány
Elhízás? szívbajok? – csakis Darwin tehet róla!
2010. február 26. 11:34
Az evolúció segítette az emberi fajt az ön- és fajfenntartásban, ez tette lehetővé a túlélést, ugyanakkor kutatók szerint egyben felelős is az ember számos kínjáért, a modern kor betegségeiért. Egy 2009-es Gallup-felmérés szerint az amerikaiak 44 százaléka hiszi, hogy isten mai formájában teremtette meg az embert nagyjából 10 ezer éve. Közülük sokan vélik úgy, hogy az emberi test tökéletesen tervezett. A tudomány – a biológia, az antropológia, a paleontológia és a genetika – álláspontja azonban az, hogy a XXI. század emberének teste merő kompromisszum: maga az evolúció „buherálta” ilyenné, miközben őseink a mindig változó körülményekhez adaptálódtak.
„Mai környezetünkkel számos dologban 'nem passzolunk'” – mondja Stephen Stearns, a Yale Egyetem evolúciós biológusa. Ő és más szakemberek arra biztatják az orvosképző intézményeket, hogy hangsúlyozzák az evolúciós szemléletet a modern kor betegségeinek oktatásakor.
Ősi gyökerek, mai fájdalom
Az immunrendszer például arra „szakosodott”, hogy az olyan fertőző betegségekkel harcoljon, mint a malária vagy a kolera, amelyek viszont gyakorlatilag teljesen eltűntek az urbanizációval. Az úgynevezett higiéniaelmélet szerint az asztma és az autoimmun betegségek azért szaporodnak a népesség körében, mert a védekezőrendszer a mai túl tiszta környezetben rendkívül kevés kihívással találkozik az egyedfejlődés során, így abba „köt bele”, amibe tud: a saját szervezet ellen veszi fel a harcot.
A mai krónikus elhízás népbetegsége is mélyen a történelem előtti időkben gyökerezik. Vadászó-gyűjtögető eleink magas, szálas „maratoni futók” voltak, akik az energiát fehérjéből és növényi táplálékból nyerték. A mezőgazdaság durván 10 ezer évvel ezelőtti megjelenésével azonban a szénhidrátokban dús táplálkozás vált általánossá, ezzel a korai földművelők több kalóriához, ám kevesebb tápanyaghoz jutottak. Átlagos magasságuk folyamatosan csökkent: a férfiak esetében 175 centiméterről 167-re, a nőknél 165-ről 152-re. Az anyagcsere ezer év alatt persze átalakult, de a földművelésre későbben áttérők – mint például a polinézek vagy az amerikai őslakos indiánok – esetében ez még nem történt meg, így körükben a legmagasabb a kettes típusú cukorbetegség és a kóros elhízás aránya.
Az evolúció játszik szerepet a „jojóeffektusban” is Rudolf Leibel, a Columbia Egyetem Orvosi Karának elhízásra szakosodott professzora szerint. Ő egyike azoknak a kutatóknak, akik felfedezték a leptint, azt a hormont, amely normális körülmények között megüzeni a központi idegrendszernek, hogy most már elég az evésből. A hirtelen nagy súlyt vesztők szervezetében apad a leptin szintje, ez számos fiziológiai változással jár együtt: kevesebb kalóriát éget el a szervezet, és arra törekszik, hogy visszahalmozza az elveszített testtömeget. „Ez nagyszerű adottság volt a nagy éhínségek idején, ma azonban inkább hátrányt jelent” – hangsúlyozza Leibel a The Wall Street Journalnek nyilatkozva.
A fertőző kórok leküzdésével és a kevés ránk leselkedő ragadozóval az ember most már elég hosszan él ahhoz, hogy szervezetének sejtjei „megbolonduljanak”. A rák reproduktív szerveket érintő formái tipikusan a változó kultúra és a hosszabb élet következményei. A nem is túl távoli múltban egy nő élete során nagyjából száz menstruációs cikluson esett át, mivel a számos terhesség és szoptatás miatt hosszan kimaradt a vérzése. Egy mai nő életében átlag négyszázszor menstruál, ennek hormonális hatása pedig több stressznek teszi ki a petefészket és a mellszövetet.
Kardfogú tigris helyett szorongás
A legjobb túlélési technika a „harcolj vagy menekülj” stratégiája, amelynek működése során megnövekszik az adrenalin, a kortizol és más hormonok szintje a vérben, ez pedig a veszély kiélezett érzékelésére készteti a központi idegrendszert, fokozza az izomtónust, összehúzza a vérereket, lelassítja az emésztőrendszert, gyorsabb működésre készteti a szívet. Mindez kifizetődő, ha egy masztodon elől kell menekülnünk, de közel sem ennyire hasznos, ha a számítógépünk előtt ülünk...
Deidre Barrett, a Harvard Egyetem pszichológusa szerint valószínűleg még a szorongásos álmok – például zuhanás a magasból – is a régmúlt maradékai, amikor az embereknek éjszaka is tartaniuk kellett a ragadozóktól. „Ezt a pleisztocén (kétmillió éve kezdődött, tízezer éve befejeződött földtörténeti korszak) óta hurcoljuk magunkkal” – magyarázza. Véleménye szerint a szakadék az ember anatómiai felépítése és a modern életkörülmények között egyre tágul. Nem tudunk alkalmazkodik a „komputerérához”, mert génjeink nem képesek lépést tartani a technológiai fejlődéssel.
A genetikusok szerint az elmúlt 10–40 ezer év során 1800 gén – a teljes génállomány mintegy hét százaléka – módosult viszonylag nagy sebességgel. Legtöbbjük pontos feladata nem ismert, de jó párról kiderült, hogy rendkívüli előnyöket biztosítottak a túléléshez, majd jelentőségük elhalványult.
Például a sötét bőrszín, amely megvédi Afrikában az embereket az erősebb ultraibolya sugárzástól, már nem volt fontos, amikor a faj tagjai úgy ötvenezer évvel ezelőtt északra vándoroltak. A génvariáció, amely a világosabb bőrszínért felel az európai és ázsiai rasszhoz tartozóknál, segít abban, hogy több D-vitamint állíthasson elő a szervezet kevesebb napfényből.
Az a gén, amelynek köszönhetően az ember felnőttként is képes megemészteni a tejcukrot, nagy előnyhöz juttatta a korai pásztornépeket. Európában úgy hétezer évvel ezelőtt jelent meg, mára az észak-európai származásúak 90 százaléka képes tejet és tejterméket fogyasztani.
Számos mai génmutáció alakult ki fertőző betegségekre válaszul, különösen azután, hogy az emberek egyre nagyobb közösségekben kezdtek élni. Afrikában például az utóbbi tízezer évben 25 génvariáció és egy teljesen új vércsoport alakult ki, amely megvéd a maláriától. Az európaiak egy génvariációnak köszönhetően tíz százalékban ellenállnak a HIV-vírusnak
.
A változás azonban természetesen nem mindig jár tisztán haszonnal: régóta ismert, hogy az az afrikai génvariáció, amely a maláriával szemben ellenállóvá tesz, hajlamosít a sarlósejtes vérszegénységre, egy, sokszor halálos vérképzőszervi megbetegedésre. A gének segítették Afrika őslakóit, hogy képesek legyenek visszatartani a sót, és ezzel védekezzenek a kiszáradás ellen a trópusi éghajlati viszonyok között, ugyanakkor emiatt szenved ma oly sok afroamerikai magas vérnyomástól.
Értem a viccet, csak nem szeretem
Néhány testrész, amely egykor igen jó szolgálatot tett, mára egyre nagyobb nyűgöt jelent. Ezeket Lewis I. Held jr., a Texasi Egyetem genetikusa szellemes rövidítéssel PIJÖL-nek (Pillanatnyilag Jó Ötletnek Látszott) nevezi. A szakember a Quirks of Human Anatomy (Az emberi anatómia kacskaringói) című kötetében számba veszi őket. Ilyen például a férfiak testén kívül elhelyezkedő here. Ennek előnye, hogy a spermiumok könnyebben termelődnek a belső testhőmérsékletnél kissé hűvösebb környezetben, viszont a fizikai sérülésekre sokkal érzékenyebbek. A nők esetében a viszonylag szűk csípőcsontnak köszönhető a két lábon járás, de éppen emiatt a szülés fájdalmassá, és adott esetben rendkívül veszélyessé válhat.
A féregnyúlvány, amely az emberszabásúakban baktériumtároló emésztőüregként elősegítette a növényi táplálék teljesebb feldolgozását, szükségtelenné vált az emberi étrend megváltozásával, és főként a főtt ételek fogyasztásával.
Az emberi száj is kissé esetlegesen evolválódott: a szénhidrátdús és rágós, nyers ételektől mentes étrenddel a fogak kisebbek lettek, ám az állkapocscsont még gyorsabban összement, ezért mára már semmi hasznát nem vesszük a bölcsességfogaknak – és a jelenség jó néhányunkban a fogsor torlódását is okozza.
Vajon miért nem korrigálta az evolúció ezeket az ügyetlenségeket? Held szerint testfelépítésünk számos részlete a természetes szelekció „szigorú felügyeletével” működik. Vagyis többségükben nem befolyásolják az egyedek túlélését a nemzőképes kor eléréséig, így aztán megmaradtak. Néhány kutató azonban úgy véli, hogy a féregnyúlvány és a bölcsességfogak lassan eltűnnek majd az emberből – már ma is néhányan nélkülük születnek -, mivel gyakran életveszélyes gyulladások okozói lehetnek.
Az emberi evolúció fő mozgatója azonban mára nem az, hogy az egyes egyedek megérjék a nemzőképes kort, hanem hogy mikor kezdenek családot alapítani, és hány gyermekük születik. A következő generációkra ez gyakorolja a legnagyobb genetikai hatást.
A jelenkori evolúció működésének megfigyelését kísérelte meg Stephen Stears a Yale-en. Kutatásába 2238 olyan nőt vont be Framingham massachusettsi kisvárosban, aki részt vesz az 1948 óta végzett szívkutatási vizsgálatban. Azok a nők, akiknek a legtöbb gyermekük született, kissé alacsonyabbak és teltebbek voltak az átlagnál, de vérnyomásuk és vérkoleszterinszintjük is alacsonyabbnak bizonyult. Ha ez a tendencia folytatódik, akkor a kutató előrejelzése szerint 2409-re a tipikus framinghami nő a mainál 2 centiméterrel alacsonyabb lesz, keringési rendszere viszont egészségesebb.
Más, egyelőre meg nem magyarázott változások is lejátszódtak a közelmúltban. Agyunk térfogata például az utóbbi ötezer évben 10 százalékkal zsugorodott. Cipőméretünk 1900 óta viszont átlagosan négy számmal nőtt, magasságunk pedig szintén világszerte növekedett. A XX. század fordulóján az amerikaiak a világ legmagasabbjai közé tartoztak (majd' 175 centiméteres férfiakkal), de aztán az európaiak is elkezdtek nőni (leginkább a hollandok, ahol mára az átlagférfi 182 centis). És aztán követték őket mások. A japánok például 1950-ben a legalacsonyabbak közé tartoztak, de ötven év alatt 13 centit nőttek. Ma a japán férfiak átlagmagassága 168 centiméter. „A következő generáció magassága már egyezni fog az amerikai mutatókkal” – állapította meg Richard Steckel, az Ohiói Egyetem közgazdász-antropológusa.
Hogy a faj ma merre tart, azt csak találgatni tudjuk. Lehetséges, hogy a nemzőképességet befolyásoló problémák megnehezítik az eljövendő generációk dolgát. „A cukorbetegség és az anyagcserezavarok meddőséget okozhatnak, impotenciával járhatnak és korai halálhoz vezetnek – mutat rá Henry Harpending, a Utahi Egyetem antropológusa, aki a The 10,000 Years of Explosion (A tízezer évig tartó robbanás) című könyvében a modernkori evolúciós változásokkal foglalkozik. – Úgy vélem, ezer év múlva soványabbak és jobb állapotúak leszünk”.
Ellendemográfia
Az emberi történelem során most először a legiskolázottabb és legbefolyásosabb rétegek rendelkeznek a legkevesebb utóddal. A termékenységi mutatók a fejlett ipari társadalmakban drasztikusan visszaestek. Bizonyos futurológusok szerint az emberiség kettészakad egy szűk létszámú, magas, egészséges elitre és egy sokkal nagyobb, szegény, kis növésű, alacsonyan iskolázott csoportra. „De ki tudja, talán ismét divatba jön a nagy család. Különösebb dolgok is megestek már, gondoljunk csak a hegyes orrú cipőkre” – ironizál Gregory Cochran, a The 10,000 Years of Explosion társszerzője.
Az antropológusok szerint a világ populációja egyre inkább különbözővé válik, a népességben egyre több génvariáció jelenik meg az elkövetkező években. Mások épp az ellenkezőjét állítják, szerintük az evolúció gyorsabban ment végbe az apró, elszigetelt populációkban, amelyek egymással harcoltak a túlélésért. Ma viszont az utazás, a kereskedelem és az eltérő csoportok közötti házasságok révén az emberek homogénebbé válnak.
„Egyetlen reprodukciós készlethez tartozunk. Minél nagyobb egy populáció, annál kevésbé valószínű, hogy egy határozott irányba mozdul el. Semmit akadályát nem látom, hogy ez történjen, hacsak nem csap be egy aszteroida” – jegyzi meg Ian Tattersaal, az Amerikai Természettudomány Múzeum kurátora.
MTI-Press
