W jaki sposób rolnictwo przyczynia się do powstawania anemii sierpowatej?

Jedną z najbardziej fundamentalnych teorii ostatnich dekad w genetyce jest ta mówiąca, że natura i wychowanie nie są sobie przeciwstawne – wręcz przeciwnie uzupełniają się. Okazuje się, że zwykle nie mają sensu dysputy traktujące o cechach genetycznych, które pomijają aspekt środowiska, w jakim dane przymioty występują.

Czasami bywa tak, że geny nie pracują dopóki środowisko nie pobudzi ich do działania.

Przyjrzyjmy się pojęciu słuchu absolutnego. Każdy wie, że to umiejętność wychwycenia np. bemola nad środkowym C bądź fis – dur na szczycie potrójnego klucza wiolinowego. To możliwość usłyszenia każdej nuty i określenie jej natychmiast, bez jakiejkolwiek dodatkowej pomocy. Różnorakie badania wykryły genetyczny składnik odpowiedzialny za ten niebywały dla większości dar. Wydawało się, że nie ma pojedynczego genu odpowiadającego za słuch absolutny, ale kilku naukowców zlokalizowało jednak odcinek DNA, ten związany z chromosomem 8, który łączy się u Europejczyków z tą cechą.

Nawet skądinąd silny chromosom 8 nie gwarantuje jednak posiadania słuchu absolutnego, co dowodzi relatywnie rzadka jego obecność pośród Europejczyków. Większe szanse mają osoby mówiące w tzw. językach tonalnych, jak Chińczycy. U nich znacznie częściej występuje wykształcony słuch absolutny. Dzieje się tak, gdyż każda sylaba ma przypisany pewien ton, polegający na odpowiedniej modulacji głosu, co oznacza, że wysokie piskliwe „ma” zwykle oznacza coś zupełnie innego niż basowe „ma”. Innymi słowy, sprawy mają się zupełnie inaczej niż w angielskim, gdzie można władać świetną angielszczyzną pozostając jednocześnie głuchym jak pień.

Pomimo tego, użytkownicy języków tonalnych również nie mogą być całkowicie pewni posiadania słuchu absolutnego – środowisko czasami potrzebuje więcej bodźców, aby zmienić DNA. Prawdopodobnie w tym procesie największą rolę odgrywa nadal trening muzyczny. Patrząc całościowo, wygląda na to, że większość ludzi ma szansę, by osiągnąć najwyższy pułap, wyrabiając sobie słuch absolutny w odpowiednio młodym wieku. Wielkość szansy oczywiście może się różnić, w zależności od posiadanych genów. Środowisko muzyczne, w jakim się obracają oraz język jakim się posługują, można by rzec przypieczętowuje tę zdolność. W każdym razie, gdy szansa nam umknie, żadne genetyczne czynniki ani jakakolwiek ciężka praca nam nie pomogą.

Zobacz również:

W niektórych przypadkach geny i środowisko robią więcej niż tylko oddziałują na siebie – one wspólnie rozwijają się. Wiemy, że te pierwsze kształtują ludzką kulturę i społeczeństwo: DNA, które odziedziczyliśmy od naszych przodków sprawia, że poszczególne jedzenie smakuje lepiej, wpływa na sposób, w jaki dbamy o dzieci, jaki kolor jest dla nas zbyt jaskrawy, a także przyczynia się do naszej komunikatywności społecznej. Pojawiają się jednak dowody potwierdzające, że również kultura potrafi kształtować ludzkie geny. Wraz z kulturą, środowiskiem mogą kooperować, działając jak tandem.

Jeden z dobitnych przykładów współpracy zawiera się w chromosomie 11. Tysiące lat temu różne plemienia w Zachodniej Afryce zaczęły karczować gęste, prehistoryczne lasy, znajdujące się blisko ich domostw i w zamian uprawiać tam słodkie ziemniaki i inne rośliny jadalne. Ich plan działał bardzo dobrze: warzywa rozwijały się znakomicie, stając się podstawą diety. Ale pojawił się mały, zupełnie niespodziewany efekt uboczny. Stare lasy przyswajały nadwyżki wody pochodzącej z deszczów, naga ziemia zaś nie potrafiła tego robić, co skutkowało stojącymi kałużami, które przyciągały tysiące komarów.

Te owady to roznosiciele chorób, przede wszystkim malarii, która stała się charakterystyczną chorobą pośród tamtejszych Afrykańczyków. Mówiąc obrazowo, plemiona musiały wymyślić genetyczną ochronę, aby przeżyć. Jedna z mutacji w specyficzny sposób, zmieniając A na T w genie hbb w chromosomie 11. Przeobrażenie wpłynęło na kształt niektórych krwinek, przeistaczając je z owalnych na rożkowate. Zmiana walnie przyczyniła się w zapobieżeniu malarii, która pasożytowała na czerwonych krwinkach, od momentu zajęcia na nich silnej pozycji. W rezultacie zmutowany gen hbb zaczął rozszerzać się po regionie, podążając za rolnikami, gdziekolwiek na nowo się osiedlali.

Niestety, kiedy przeobrażony gen, produkujące wspomniane rożkowate krwinki staje się już stosunkowo pospolity, zaczęły rodzić się dzieci z jego dwiema kopiami. Wówczas gdy posiadanie jednej reprodukcji wciąż dawało opór chorobie, to obecność dwóch okazało się zabójcze, odkąd rożkowate, przypominające swoim wyglądem sierp, krwinki krwi wymierają przedwcześnie, powodując spore problemy wewnątrz małych naczyń krwionośnych. Współcześnie ten stan określamy jako anemię sierpowatą. Można zatem ukuć wniosek, że mutacje hbb nie siałyby tyle spustoszenia, gdyby nie decyzje ówczesnych plemion afrykańskich o tak intensywnym wyrębie lasów pod uprawy słodkich ziemniaków.

Kulturowe decyzje zmieniają, poprzez rozszerzenie bądź skurcz, wiele innych genetycznych cech. Różne prehistoryczne diety (włączając dania gotowane) prawdopodobnie zmieniły nasze zęby oraz strukturę szczęk. Uprawianie zaś roślin pełnych skrobi zintensyfikowało koncentrację pewnych enzymów w naszej ślinie, które trawią ten węglowodan oraz przyswajają bydło i inne zwierzęta produkujące mleko. To zapewne doprowadziło do znanej nam tzw. tolerancji laktozy.

Właściwie rozwój współczesnej cywilizacji zahamował prehistoryczne zagrożenia, czynniki stanowiące niebezpieczeństwo dla naszego życia, takie jak chłód, susza, głód, drapieżniki czy pasożyty. Postęp zrobił to tak dobrze, że to prawdopodobnie kultura, jak nic innego w dzisiejszych czasach, kształtuje nasze geny.

Opracował:

Dawid Kącki