Наши предки вышли из Африки около 75 тысяч лет назад. Через пять тысячелетий они были уже в Южной и Юго-Восточной Азии, через 25 — в Австралии, а через 35 добрались до Европы, в том числе до самых северных ее рубежей. Здесь им пришлось приспосабливаться к более суровым условиям жизни — поменять диету и, главное, научится переносить сильный холод. Особенно хорошо это получилось у нескольких народов, которые благодаря мутациям в ДНК оказались устойчивее к низким температурам, чем остальное население планеты.

Настоящие сибиряки не мерзнут

На российском Крайнем Севере зимой температуры падают до минус 50 градусов Цельсия, иногда доходят и до рекордных 70. Сильные морозы, а вместе с ними и темная полярная ночь длятся по полгода. При этом люди, достигшие 45 тысяч лет назад этих суровых мест, со временем столкнулись еще и с ограниченным выбором пищи — кроме мяса оленей и морских животных, есть было практически нечего.

Как выяснили ученые из Вашингтонского и Аризонского университетов (США) и Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, выжить в таких условиях коренным сибирякам помогли мутации в генах, отвечающих за липидный обмен — процесс расщепления, транспортировки и накопления жиров в организме. Речь идет об изменениях в гене перлипина (PLIN1), мембранно-ассоциированной фосфолипазы A2 (PLA2G2A) и ангиопоэтин-подобном белке 3 (ANGPTL8).

Авторы исследования предполагают: эти мутации также могут влиять на работу бурой жировой ткани. Обычно ее много в организме младенцев, которых она защищает от переохлаждения. У взрослых бурого жира остается всего несколько граммов, но именно благодаря им люди могут приспосабливаться к сезонным перепадам температуры. Ведь эта ткань активизируется при холоде и начинает выделять энергию, согревающую человека.

Выступление фольклорного ансамбля нганасан во Дворце культуры 

Фото: Александра Полякова

Нганасане хорошо переносят холод благодаря бурой жировой ткани и хорошему липидному обмену

У коренных народов Сибири, в том числе нганасан, якутов, юкагиров и эвенков (ученые изучили геномы представителей 17 этносов), слой бурого жира, скорее всего, активен и во взрослом возрасте. Прямых биохимических и физиологических данных о состоянии этой ткани в организмах сибиряков нет, но на ее усиленную работу указывают более низкие уровни "плохого" холестерина и высокие концентрации в организме "хорошего" холестерина (липопротеина высокой плотности).

Кроме того, в крови аборигенов содержится много тироксина — гормона щитовидной железы, способного активировать слой бурого жира. Когда эта ткань интенсивно выделяет энергию для согревания организма, увеличивается потребление липидов и, как следствие, ускоряется обмен веществ. А ускоренный метаболизм также характерен для представителей северных народностей.

Морозоустойчивость от далеких предков

Эскимосы Гренландии и Северной Америки хорошо переносят сильные морозы и однообразный рацион благодаря ускоренному липидному обмену и необычному распределению жира в организме. В их теле также содержится больше бурой жировой ткани, чем у взрослых в более южных регионах. Но, в отличие от коренных сибиряков, за это отвечают мутации на других участках ДНК. Причем две из них — в генах WARS2 и TBX15 — вероятно, достались эскимосам от денисовского человека.

Американские и британские исследователи проанализировали геномы двухсот коренных жителей Гренландии и сравнили их с ДНК современных и древних людей. Оказалось, что вариант гена, влияющий на восприимчивость к холоду, очень похож на тот, что был у денисовского человека, и сильно отличается от разновидностей, характерных для остальных современных людей. Так, он редко встречается среди населения Евразии и практически отсутствует у жителей Африки.

Другая мутация, позволяющая эскимосам не особо мерзнуть и придерживаться очень калорийной диеты, делает их уязвимыми перед сердечно-сосудистыми заболеваниями. У них, например, чаще обычного развивается аневризма сосудов головного мозга.

Инуиты 

Гренландские эскимосы, вероятно, унаследовали гены морозоустойчивости от денисовского человека

Суровые скандинавы

Жители Северной Европы хорошо приспособлены к низким температурам благодаря мутации в гене TRPM8, выяснила международная группа ученых. Этот ген влияет на работу одного из терморецепторов в организме человека, который позволяет поддерживать температуру тела на оптимальном уровне и защищает его от переохлаждения.

Исследователи сопоставили геномы европейцев и жителей Африки, взятые из базы проектов "1000 геномов" и Simons Genome Diversity Project. Оказалось, что вариант гена TRPM8, отвечающий за лучшую реакцию на мороз, в основном распространен среди населения Северной Европы и практически не встречается у африканцев. Так, его обнаружили у 88 процентов финнов и только у пяти процентов уроженцев Нигерии.

Терморецепторы, защищающие скандинавов от переохлаждения, расположены на коже, роговой оболочке глаза, слизистых. Они преобразуют температуру окружающей среды в электрохимические сигналы, которые передаются в спинномозговые нейроны и затем достигают головного мозга. Однако при активации TRPM8-рецептора человек может ощутить не только холод, но и резкую головную боль. Именно поэтому наличие северной мутации часто соседствует с высоким риском развития хронических мигреней.

Альфия Еникеева

Похожие новости

  • 19/10/2018

    Картофель: когда Россия избавится от импортозависимости по семенам?

    Картофель - "второй хлеб", без которого сибиряк долго прожить не сможет. Обязательно соскучится. Но почему уже с февраля на прилавках магазинов лежит не свой, а египетский? Сейчас, осенью, собрав урожай, сибиряки часть закладывают на семена для будущего года.
    640
  • 20/06/2018

    Возможные перспективы Академгородка 2.0

    ​Ведущие ученые СО РАН продолжили обсуждение проектов развития научной инфраструктуры Новосибирского научного центра. Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН выступил инициатором проекта «Сибирский центр малотоннажной химии».
    1247
  • 31/03/2017

    Академик Николай Колчанов рассказал о развитии Селекционного центра

    30 марта на территории новосибирского Академпарка прошло очередное заседание членов Совета «Сибирской биотехнологической инициативы» (СБИ). СБИ – это программа, объединяющая объекты инновационной инфраструктуры и органы власти Сибирского федерального округа, в целях развития биотехнологий, медицины и фармацевтики.
    2064
  • 20/11/2019

    В новосибирском Академгородке пройдет очередной Академический час для школьников

    ​20 ноября 2019 года в 15.00 в Малом зале Дома ученых СО РАН состоится лекция  кандидата биологических наук Сергея Викторовича Кулемзина (ИМКБ СО РАН) "Клеточная иммунотерапия: перспективы и проблемы".
    180
  • 19/11/2018

    В Новосибирской области возобновят работу по созданию агробиотехнопарка

    ​Разработка проекта по созданию в Новосибирской области агробиотехнопарка для новых технологий в сельском хозяйстве возобновится с 2019 года. Проект был приостановлен из-за реорганизации Министерства образования и науки РФ, сообщил в пресс-центре ТАСС в Новосибирске заместитель директора по инновационной деятельности Института цитологии и генетики СО РАН Петр Куценогий.
    750
  • 12/09/2019

    Объединенный ученый совет СО РАН по биологическим наукам поддержал кандидатов в члены РАН

    ​11 сентября 2019 года Объединенным ученым советом СО РАН по биологическим наукам поддержаны следующие кандидатуры. На вакансию академика РАН по специальности «физико-химическая биология» (вакансия – 1): 1.
    391
  • 10/01/2017

    Академику Николаю Колчанову исполнилось 70 лет

    ​Николай Александрович Колчанов родился 9 января 1947 года в с. Кондрашино Омской области. В 1971 году окончил Новосибирский государственный университет. С 1974 года работает в Институте цитологии и генетики СО РАН, а с 2008 года - директор этого института.
    2110
  • 02/01/2019

    Юбилей академика Николая Петровича Гончарова

    ​Николай Петрович Гончаров родился 2 января 1959 года в г. Тулуне Иркутской области. В 1981 году окончил биологическое отделение факультета естественных наук Новосибирского государственного университета.
    1366
  • 03/11/2017

    ​​В ИЦиГ СО РАН прошли переговоры о сотрудничестве с Академией сельскохозяйственных наук Китая

    1 ноября ФИЦ "Институт цитологии и генетики СО РАН" посетила делегация представителей китайской науки и бизнеса. Главная цель визита - заключение соглашения о сотрудничестве, в рамках которого должны быть созданы два совместных селекционно-семеноводческих центра, один в Новосибирске (на базе ФИЦ ИЦиГ СО РАН), второй - в Пекине (Институт овощеводства и цветоводства).
    1361
  • 27/11/2019

    В Томске состоялась научная конференция «Генетика человека и патология: Актуальные проблемы клинической и молекулярной цитогенетики»

    ​С 20 по 22 ноября 2019 года в Томске проходила XII научная конференция «Генетика человека и патология: Актуальные проблемы клинической и молекулярной цитогенетики». Конференция объединила 230 участников из ведущих научных учреждений генетического профиля и медико-генетических консультаций.
    196