진화의 진행: 티베트족 여성이 고지대의 희박한 산소 속에서 어떻게 살아남는가

극한의 고도에서 희박한 공기를 호흡하는 것은 상당한 도전입니다. 단순히 폐를 한 번 들이마실 때마다 산소가 줄어듭니다. 그러나 10,000년 이상 동안 티베트 고원에 사는 티베트 여성들은 그 환경에서 살아남았을 뿐만 아니라 번성했습니다.

케이스 웨스턴 리저브 대학교의 명예 교수 신시아 비얼이 이끄는 새로운 연구는 이러한 질문 중 일부에 대한 답을 제공합니다. 최근 미국 국립과학원 회보 (PNAS)에 게재된 새로운 연구는 티베트 여성의 생리적 특성이 산소가 부족한 환경에서 번식하는 능력을 어떻게 향상시키는지 보여줍니다.

Beall은 이 발견이 티베트 여성의 놀라운 회복력을 강조할 뿐만 아니라 인간이 극한 환경에서 적응할 수 있는 방법에 대한 귀중한 통찰력을 제공한다고 말했습니다. 이러한 연구는 또한 인간 발달, 미래의 환경적 도전에 어떻게 대응할 수 있는지, 모든 고도에서 저산소증과 관련된 질병을 앓고 있는 사람들의 병리생물학에 대한 단서를 제공합니다.

Beall은 "이런 인구가 어떻게 적응하는지 이해하면 인간 진화 과정을 더 잘 이해할 수 있다"고 말했습니다.

연구

비얼과 그녀의 팀 연구는 티베트 고원 남쪽 끝자락에 있는 네팔 어퍼 머스탱 지역에서 해발 12,000~14,000피트에 사는 46~86세의 티베트 여성 417명을 대상으로 연구했습니다.

그들은 여성의 생식 이력, 생리적 측정, DNA 샘플 및 사회적 요인에 대한 데이터를 수집했습니다. 그들은 고지대 저산소증(공기와 혈액의 산소 수치가 낮음)에 직면한 산소 전달 특성이 어떻게 산아 수에 영향을 미치는지 이해하고자 했습니다. 이는 진화적 적합성의 핵심 척도입니다.

공기 속으로의 적응

그들은 가장 많은 아이를 낳은 여성들이 신체가 산소를 전달하는 데 도움이 되는 독특한 혈액 및 심장 특성을 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 가장 많은 산아를 보고한 여성들은 산소를 운반하는 분자인 헤모글로빈 수치가 샘플의 평균에 가까웠지만 산소 포화도가 더 높아 혈액 점도를 증가시키지 않고 세포에 더 효율적으로 산소를 전달할 수 있었습니다. 혈액이 걸쭉할수록 심장에 더 많은 부담이 갔습니다.

"이것은 지속적인 자연 선택의 사례입니다." 대학의 인류학과 Sarah Idell Pyle 교수이기도 한 Beall이 말했습니다. "티베트 여성은 심장에 무리를 주지 않고 신체의 산소 요구량을 균형 있게 조절하는 방식으로 진화했습니다."

인간 진화를 들여다보는 창

Beall의 학제간 연구팀에는 Case Western Reserve School of Medicine의 Brian Hoit와 Kingman Strohl 등 오랜 협력자와 미국 및 국제 연구자가 포함되어 있으며, 2019년에 현장 조사를 실시했습니다. 이 팀은 네팔 히말라야의 지역 사회와 긴밀히 협력하여 지역 여성을 연구 조수로 고용하고 지역 지도자들과 협력했습니다.

그들이 연구한 유전적 특성 중 하나는 약 50,000년 전 시베리아에 살았던 데니소바인에서 유래한 것으로 보이며, 그들의 후손들은 나중에 티벳 고원으로 이주했습니다. 이 특성은 티벳 고원 토착 인구에게만 고유한 EPAS1 유전자의 변형이며 헤모글로빈 농도를 조절합니다. 폐로의 혈류 증가와 더 넓은 심실과 같은 다른 특성은 산소 전달을 더욱 향상시켰습니다. 이러한 특성은 더 큰 생식 성공에 기여하여 인간이 공기와 신체의 평생 낮은 산소 수준에 어떻게 적응하는지에 대한 통찰력을 제공했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/10/241021170358.htm