Генетическая мутация могла помочь древним людям адаптироваться к дыму от огня

Генетическая мутация, возможно, помогла современным людям адаптироваться к воздействию дыма от огня и дала эволюционное преимущество над их архаичными конкурентами, включая неандертальцев.

Современные люди — единственные приматы, несущие эту генетическую мутацию, которая потенциально повысила толерантность к токсичным веществам, образующимся при горении костров для приготовления пищи, защиты и обогрева. В высоких концентрациях эти токсины могут повышать риск респираторных инфекций. Для беременных женщин воздействие увеличивает вероятность низкого веса при рождении и младенческой смертности.

Мутация, возможно, дала древним людям оптимальную способность эффективно перерабатывать некоторые из этих токсинов — такие как диоксины и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) — по сравнению с другими гомининами.

"Если вы вдыхаете дым, вам нужно метаболизировать эти гидрофобные соединения и выводить их, но не настолько быстро, чтобы это перегружало вашу систему и вызывало явную клеточную токсичность", — поясняет суть адаптации Гэри Пердью.

Исследователи предполагают, что разница в арилуглеводородном рецепторе (AhR), который регулирует реакцию организма на ПАУ, между людьми, неандертальцами и другими нечеловекообразными приматами могла сделать людей менее чувствительными к определённым токсинам дыма. Мутация в рецепторе находится в середине лиганд-связывающего домена и обнаружена у всех современных людей.

"Для неандертальцев вдыхание дыма и употребление мяса, приготовленного на углях, означало воздействие множества источников ПАУ, которые, как известно, являются канцерогенами и приводят к гибели клеток в высоких концентрациях", — говорит Пердью. — "Эволюционная гипотеза такова: если неандертальцы подвергались воздействию больших количеств этих токсинов дыма, это могло приводить к респираторным проблемам, снижению репродуктивной способности женщин и повышенной восприимчивости к респираторным вирусам среди детей, в то время как люди демонстрировали бы сниженную токсичность из-за более медленного метаболизма этих соединений".

Огонь играл важную роль для людей и неандертальцев, обеспечивая приготовление пищи, тепло, особенно в высоких широтах, и использовался для выжигания ландшафтов, охоты и собирательства.

Исследование также может поддерживать теорию о том, что изобретение кулинарии помогло людям процветать. Кроме того, этот рецептор может давать людям лучшую переносимость сигаретного дыма, позволяя курить, но одновременно подвергая риску рака и других хронических заболеваний.

"Наша толерантность позволила нам приобрести вредные привычки", — отмечает Пердью.

Учёные использовали компьютерные и молекулярные методы, чтобы изучить разницу в генетике толерантности к ПАУ между людьми и неандертальцами, изучив геномные базы данных.

"Мы думали, что различия в чувствительности рецептора AhR к лигандам будут примерно десятикратными, но при детальном рассмотрении они оказались огромными", — сказал Пердью. — "Наличие этой мутации имело драматический эффект. Разница составила от стократной до тысячекратной".

При этом чувствительность рецептора AhR к некоторым эндогенным лигандам одинакова у человека и неандертальца, что дополнительно иллюстрирует: современные люди, возможно, адаптировались к специфическому воздействию токсинов окружающей среды именно через эту критическую мутацию.