Lud Turkana. Genetyczna zagadka przetrwania na pustyni

W północno-zachodniej Kenii rozciąga się jeden z najbardziej niegościnnych zakątków naszej planety. Temperatury regularnie przekraczają tam 50 stopni Celsjusza, a woda jest tak cenna, że jej zdobycie stanowi o przetrwaniu. Mimo tych ekstremalnych warunków, od tysięcy lat żyje tam lud Turkana, którego zdolności adaptacyjne dopiero zaczynamy rozumieć.
...

Co szczególnie zaskakujące, ich dieta w 80 proc. składa się z produktów pochodzenia zwierzęcego – głównie mleka, mięsa i krwi kóz oraz wielbłądów. Według współczesnych standardów żywieniowych taki jadłospis powinien prowadzić do poważnych problemów kardiologicznych, jednak rzeczywistość okazuje się znacznie bardziej złożona.

Czytaj też: Przez osiem stuleci nikt o nim nie wiedział. Mistyczne sanktuarium ludu Amuzgo odkryte w Meksyku

Badanie genomów 367 przedstawicieli tej społeczności ujawniło niezwykłe mechanizmy adaptacyjne. Analiza przeprowadzona przez naukowców z UC Berkeley i Vanderbilt University pokazuje, jak ewolucja przez tysiące lat kształtowała organizmy Turkana do życia w warunkach, które dla większości ludzi byłyby śmiertelne.

Jak lud Turkana przetrwał tyle na pustyni?

Klucz do przetrwania tkwi w szczególnym wariantom genetycznym pozwalającym nerkom na niezwykle efektywne zagęszczanie moczu. Dzięki temu organizm pozbywa się znacznie mniej wody niż u przeciętnego człowieka. Naukowcy zidentyfikowali osiem regionów DNA poddanych silnej selekcji naturalnej, przy czym gen STC1 okazał się szczególnie istotny.

Czytaj też: Ślady ludzkiej działalności na dnie oceanu przetrwały 44 lata. Naukowcy są w szoku

U większości badanych osób gen ten wykazywał chronicznie podwyższoną ekspresję w nerkach, co prowadzi do zatrzymywania większej ilości wody w organizmie. Mechanizm ten, aktywowany przez hormon antydiuretyczny, działa u Turkana ze znacznie większą efektywnością niż u innych populacji.

Julien Ayroles, badacz z Vanderbilt University, mówi:

Około 90 proc. ocenianych przez nas osób było chronicznie odwodnionych, ale ogólnie zdrowych. W tym tkwi paradoks.

Przechodząc do kwestii codziennego funkcjonowania, warto zauważyć, że Turkana przez ostatnie 5-8 tysięcy lat przetrwali pijąc zaledwie 1,5 litra wody dziennie. Dla porównania, w umiarkowanym klimacie zaleca się spożycie około 2-3 litrów na dobę.

Równie intrygująca jest ich dieta, która stanowi prawdziwą zagadkę dla współczesnej medycyny. Spożycie białka zwierzęcego sięgające 70-80 proc. trzykrotnie przekracza poziom uznawany przez Światową Organizację Zdrowia za bezpieczny dla układu krążenia. Mimo to społeczność zachowuje generalnie dobry stan zdrowia.

Kobiety z ludu Turkana /Fot. UC Berkeley

Gen STC1 zdaje się pełnić dodatkową funkcję ochronną dla nerek przed produktami przemiany materii, takimi jak mocznik i kretaninę, które powstają przy trawieniu pokarmów bogatych w puryny. To właśnie te substancje, filtrowane przez nerki, mogą powodować ich uszkodzenie u osób pozbawionych odpowiednich adaptacji genetycznych.

Julien Ayroles, badacz z Vanderbilt University, mówi:

Gdybyśmy ja i ty przeszli na dietę Turkana, jedząc głównie dużo mięsa, tłuszczu i białka, prawdopodobnie bardzo szybko byśmy zachorowali.

Naukowcy potwierdzili, że osoby posiadające wyselekcjonowany wariant genu miały podwyższone poziomy mocznika w surowicy, co wskazuje na aktywną rolę tej mutacji w funkcjonowaniu organizmu.

Życie w ruchu

Kolejnym aspektem wartym uwagi jest zjawisko niedopasowania ewolucyjnego. Gdy członkowie plemienia przenoszą się do miast i przyjmują osiadły tryb życia, ich genetyczne adaptacje zaczynają przynosić więcej szkód niż pożytku. Porównanie biomarkerów i ekspresji genów u miejskich i wiejskich Turkana ujawniło nierównowagę mogącą predysponować do chorób przewlekłych, w tym nadciśnienia, dysfunkcji nerek czy cukrzycy.

Julien Ayroles, badacz z Vanderbilt University, tłumaczy:

Odkryliśmy, że geny, które pozwoliły tym populacjom przetrwać w tym środowisku – wysokiej temperaturze, niedoborze wody, wysokiej zawartości białka – mogą stać się niedopasowane i faktycznie powodować choroby w nowych środowiskach miejskich.

To odkrycie ma znaczenie wykraczające poza samą społeczność Turkana. Może pomóc zrozumieć wyzwania, przed którymi stoją tradycyjne kultury na całym świecie, zmuszone do adaptacji w szybko zmieniających się warunkach środowiskowych.

Badanie opublikowane w czasopiśmie Science powstało dzięki wieloletniej współpracy z Kenya Medical Research Institute oraz samą społecznością Turkana w ramach Turkana Health and Genomics Project. Wiele pytań badawczych zrodziło się podczas długich spotkań z członkami plemienia, co podkreśla wagę bezpośredniego zaangażowania społeczności w proces naukowy. Obecnie trwają prace nad podcastem w języku Turkana, który ma przybliżyć wyniki badań i oferować praktyczne porady zdrowotne dotyczące zmian stylu życia.