Przez tysiące lat społeczności w argentyńskich Andach żyły na wodzie silnie skażonej naturalnie występującym arszenikiem, substancją śmiertelną dla większości ludzi. Niedawne badania genetyczne potwierdzają, że dobór naturalny obdarzył te populacje niezwykłą adaptacją: wariantem genetycznym, który pozwala im bezpiecznie metabolizować duże ilości arsenu. Odkrycie to podkreśla niezwykłą zdolność człowieka do wyewoluowania odporności na nawet najbardziej toksyczne zagrożenia środowiskowe.
Cicha groźba arszeniku
Arsen zanieczyszcza wody gruntowe w wielu regionach poprzez wypłukiwanie toksycznych związków ze skał wulkanicznych do źródeł wody. Światowa Organizacja Zdrowia zaleca limit 10 mikrogramów na litr wody pitnej. W odległym argentyńskim miasteczku San Antonio de los Cobres woda zawierała niegdyś ponad 200 mikrogramów na litr – dwadzieścia razy więcej niż bezpieczny poziom – a mimo to obszar ten był zamieszkany od 7 000 do 11 000 lat. Ta trwałość w obliczu ekstremalnej toksyczności od dziesięcioleci intryguje naukowców.
Jak działa adaptacja
Po spożyciu arsen przekształca się w formy pośrednie, z których jedna, arsen monometylowany (MMA), jest wyjątkowo toksyczna. Idealnie, organizm przekształca arsen w dimetylowany arsen (DMA), który jest łatwiejszy do wydalenia. Mieszkańcy San Antonio de los Cobres wykazali niezwykłą zdolność do wytwarzania większej ilości DMA i mniejszej ilości MMA, co wskazuje na wydajny mechanizm przetwarzania.
Określanie podstawy genetycznej
Naukowcy z Uniwersytetu w Uppsali, kierowani przez Karinę Schlebusch i Lucy Gattepaill, przeanalizowali DNA 124 kobiet z San Antonio de los Cobres. Porównując ich genomy z genomami populacji Peru i Kolumbii, zidentyfikowali grupę wariantów genetycznych w pobliżu genu AS3MT. Warianty te były znacznie częstsze w populacji Argentyny i wydawały się zwiększać zdolność organizmu do przekształcania arsenu w nieszkodliwe, wydalane formy.
Kluczowa jest skuteczność: Warianty genetyczne pozwalają na szybszą konwersję do DMA, minimalizując gromadzenie się toksycznych półproduktów. Jest to zgodne z wcześniejszymi badaniami metabolitów arsenu wykrytych w moczu dotkniętych populacji.
Długoterminowy wpływ napędza ewolucję
Chociaż zanieczyszczenie arsenem jest powszechne, niewiele społeczności musiało radzić sobie z tak długotrwałym narażeniem. Mieszkańcy San Antonio de los Cobres żyją z arszenikiem w wodzie od tysięcy lat, co dało doborowi naturalnemu mnóstwo czasu na faworyzowanie cech łagodzących jego skutki.
Dalsze badania sugerują, że podobne adaptacje genetyczne mogą występować w innych populacjach andyjskich, co wskazuje, że adaptacja może być szersza w regionie. Naukowcy doszli do wniosku, że noszenie wariantu genetycznego tolerancji na arsen zapewnia znaczną przewagę w zakresie przeżycia w środowiskach o wysokiej zawartości arsenu, co potencjalnie wyjaśnia jego występowanie.
Ta adaptacja stanowi wyraźne przypomnienie ludzkiej odporności: Życie znajdzie wystarczająco dużo czasu, aby pokonać nawet najbardziej niebezpieczne warunki.
