Почему человек может продержаться под водой 4-5 часов: ученый все объяснил

По словам Германа Понтцера, эти локальные адаптации появляются, когда вызовы окружающей среды продолжаются на протяжении длительных периодов, пишет Фокус.

У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

В своей книге "Адаптивность: как на самом деле работает ваше уникальное тело и почему наша биология объединяет нас" ученый объяснил, как человеческая биология отражает как гибкость, так и ограничения. Один из примеров касается строения горла. Хотя дыхательная система человека может казаться очень совершенной, ее форма является результатом компромиссов, а не идеального дизайна.

Эту уязвимость хорошо иллюстрирует известный случай. Музыкант Джими Хендрикс умер в 1970 году после приема большой дозы снотворных и алкоголя. Хотя эти вещества сыграли свою роль, непосредственной причиной смерти стало удушение.

Люди особенно подвержены удушению из-за расположения гортани, или голосовой коробки. В отличие от других животных, у которых гортань расположена выше и надежно отделена от пути прохождения пищи, у человека она находится ниже в горле. Такое расположение увеличивает риск блокировки во время еды или питья.

Это рискованное строение тесно связано с речью. Звук образуется, когда воздух проходит через голосовые складки в гортани, создавая вибрации. Эти вибрации становятся узнаваемой речью, когда им придают форму рот, язык и губы. Опущенная гортань позволяет издавать более широкий диапазон звуков, что делает возможной сложную речь.

В отличие от этого, животные, такие как собаки или шимпанзе, могут издавать звуки, но не могут формировать структурированную речь, поскольку их анатомия ограничивает контроль над звуком. Способность к детальному общению дала ранним людям значительное социальное преимущество, хотя это и увеличило опасность удушения.

Адаптации, связанные с дыханием, также наблюдаются в условиях высокой высоты над уровнем моря. В районах с низким уровнем кислорода организм реагирует выработкой большего количества эритроцитов.

Этот процесс запускается гормоном, называемым эритропоэтином (ЭПО), который сигнализирует костному мозгу о необходимости увеличить производство. Хотя это улучшает транспорт кислорода, оно также сгущает кровь, повышая риск горной болезни. Симптомы могут включать головную боль, тошноту, а в тяжелых случаях — накопление жидкости в легких или мозге.

Население, проживающее в Андах, развило более крупные легкие и более высокий уровень эритроцитов, чтобы справиться с этими условиями. Однако около 15 процентов взрослых все еще страдают хронической горной болезнью.

Зато население Гималаев адаптировалось иначе. Они имеют вариант гена EPAS1, который поддерживает более низкий уровень эритроцитов, уменьшая риск горной болезни. Это генетическое изменение ограничивает кислородную емкость, но это компенсируется другими адаптациями дыхания и кровотока.

Происхождение этого варианта EPAS1 является особенно примечательным. Он попал в генофонд человека через скрещивание с древней группой людей, известной как денисовцы, около 50 000 лет назад. На протяжении тысячелетий этот ген имел незначительное влияние. Позже, когда население переселилось в высокогорные регионы, он стал полезным и широко распространился среди групп Гималаев.

Другой пример адаптации можно найти среди народа Сама в Юго-Восточной Азии. Живя на море и полагаясь на подводную охоту для добычи пищи, они развили черты, способствующие длительному пребыванию под водой. Одна из ключевых адаптаций касается селезенки — органа, хранящего эритроциты.

Во время погружений селезенка сжимается и высвобождает эти клетки, чтобы улучшить снабжение кислородом. У народа Сама генетические изменения, связанные с геном PDE10A, приводят к увеличению размера селезенки, что усиливает этот эффект. В сочетании с тренировками и образом жизни это позволяет им проводить под водой несколько часов каждый день.

Эти случаи показывают, что эволюция человека происходит через практические приспособления, а не через идеальные решения. Каждая адаптация решает конкретную проблему, но часто создает новые ограничения. Человеческий организм отражает баланс между преимуществами и рисками, сформированный требованиями различных сред.

Важно Выжили и адаптировались: ученые обнаружили ранее неизвестный человеческий род в Северо-Восточной Азии (фото)

Понимание этих биологических компромиссов остается важным и сегодня. Оно объясняет, почему организм реагирует именно так во время стресса, и демонстрирует связь между генетикой, средой и выживанием.

Также мы рассказывали о 1000-летнем руническом перстне, найденном в Линкольншире, Англия. Его нашли с помощью металлоискателя.

При написании этого материала использованы источники: Live Science, Wikipedia.