Предки человека подвергались воздействию свинца миллионы лет назад, и это повлияло на нашу эволюцию

Новое исследование, опубликованное в Science Advances, показывает, что наши предки подвергались воздействию свинца на протяжении миллионов лет, и это могло помочь сформировать эволюцию человеческого мозга.

Яд древнее самого человечества

Свинец — мощный нейротоксин, нарушающий рост и функцию мозга и тела. Безопасного уровня воздействия не существует.

Анализ древних зубов в Университете Южного Креста выявил неожиданное: следы свинца в окаменелостях ранних людей и других предковых видов возрастом до двух миллионов лет.

Используя лазеры тоньше волоса, ученые сканировали каждый зуб слой за слоем, как годичные кольца дерева. Каждая полоса записывала краткую главу жизни особи. Химические сигнатуры показали, что воздействие было не редким, а повторяющимся.

Источник древнего свинца

Обнаруженный свинец имеет не антропогенное происхождение (добыча, плавка), а естественное:

• Вулканическая пыль.
• Почвы, богатые минералами.
• Подземные воды, протекающие через свинецсодержащие породы в пещерах.

Во время засухи или нехватки пищи предки могли пить такую воду или есть растения, поглощавшие свинец из почвы.

От окаменелых зубов к живым клеткам мозга

Чтобы понять влияние древнего воздействия, ученые совместно с генетиками и нейробиологами использовали стволовые клетки для выращивания органоидов мозга — миниатюрных версий ткани человеческого мозга.

Одним органоидам дали современную версию гена NOVA1 (регулирующего раннее нейроразвитие и реакцию на свинец), другим — архаичную версию, как у неандертальцев и денисовцев.

Затем обе группы подвергли воздействию небольших, реалистичных доз свинца.

Разница была разительной:

• Органоиды с древним геном: признаки стресса, неэффективное формирование нейронных связей, нарушение ключевых путей, связанных с коммуникацией и социальным поведением.
• Органоиды с современным геном: были гораздо более устойчивыми.

Похоже, в ходе эволюции наш вид развил лучшую встроенную защиту от повреждающего действия свинца.

История борьбы и адаптации

Окружающая среда, включая воздействие свинца, заставляла популяции современных людей адаптироваться. Особи с генетическими вариациями, повышающими устойчивость, с большей вероятностью выживали и передавали эти черты потомству.

Таким образом, воздействие свинца могло быть одной из многих невидимых сил, формировавших человеческую историю, косвенно влияя на развитие нейронных сетей, от когнитивных функций до ранних основ речи и социальных связей.

Новый контекст для современной проблемы

Несмотря на десятилетия запретов, отравление свинцом остается глобальной проблемой здравоохранения. По оценкам UNICEF, у 1 из 3 детей в мире уровень свинца в крови достаточно высок, чтобы причинить вред.

Наше открытие показывает, что человеческая биология эволюционировала в мире, полном химических вызовов. Изменилась не присутствие токсичных веществ, а интенсивность нашего воздействия.

В индустриальную эпоху мы многократно усилили то, что раньше было кратковременным и нечастым естественным воздействием. Изучая реакцию наших предков на экологический стресс, мы можем научиться строить более здоровое и устойчивое будущее.