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

от

Когда мы думаем об отравлении свинцом, большинство из нас представляет современное антропогенное загрязнение: краски, старые трубы или выхлопные газы. Но наше новое исследование, опубликованное сегодня в [Science Advances](https://doi.org/10.1126/sciadv.adr1524), раскрывает нечто более удивительное: наши предки подвергались воздействию свинца в течение миллионов лет, и это, возможно, способствовало формированию эволюции человеческого мозга.

Это открытие показывает, что токсичное вещество, с которым мы боремся сегодня, было неразрывно связано с историей эволюции человека с самого начала. Оно меняет наше понимание прошлого и настоящего, прослеживая непрерывную связь между древней средой, генетической адаптацией и развитием человеческого интеллекта.

Свинец — мощный нейротоксин, который нарушает рост и функционирование мозга и тела. Не существует безопасного уровня воздействия свинца, и даже малейшие его следы могут ухудшить память, обучение и поведение, особенно у детей. Поэтому [исключение свинца](https://theconversation.com/leaded-petrol-is-gone-but-lead-pollution-may-linger-for-a-very-long-time-167214) из бензина, красок и сантехники является одной из важнейших инициатив в области общественного здравоохранения.

Однако, анализируя древние зубы в Университете Южного Креста, мы обнаружили нечто совершенно неожиданное: чёткие следы свинца, запечатанные в окаменелостях ранних людей и других предков. Эти образцы, найденные в Африке, Азии и Европе, имеют возраст до двух миллионов лет.

Используя лазеры тоньше пряди волос, мы сканировали каждый зуб слой за слоем — подобно чтению годичных колец дерева. Каждая полоса записывала краткую главу из жизни человека. Когда свинец попадал в организм, он оставлял яркую химическую подпись. Эти подписи показали, что воздействие свинца не было редким или случайным; оно происходило неоднократно в течение долгого времени.

Наши находки показывают, что ранние люди никогда не были защищены от свинца природой. Напротив, он был частью их мира. Свинец, который мы обнаружили, не был результатом добычи полезных ископаемых или плавки — эти виды деятельности относятся к относительно недавней истории человечества. Вместо этого он, вероятно, поступал из природных источников, таких как вулканическая пыль, богатые минералами почвы и грунтовые воды, протекающие через свинцовые породы в пещерах.

Во время засухи или [нехватки пищи](https://phys.org/tags/food+shortage/) ранние люди могли копать в поисках воды или есть растения и корни, которые поглощали свинец из почвы. Каждый зуб-окаменелость, который мы изучаем, является свидетельством выживания. Небольшой дневник ранней жизни человека, написанный минералами вместо слов. Эти древние следы говорят нам о том, что даже когда наши предки боролись за пищу, убежище и общество, они также ориентировались в мире, полном невидимых опасностей.

Чтобы понять, как это древнее воздействие могло повлиять на [развитие мозга](https://phys.org/tags/brain+development/), мы объединились с генетиками и нейробиологами и использовали стволовые клетки для выращивания крошечных версий ткани человеческого мозга, называемых [мозговыми органоидами](https://phys.org/tags/brain+organoids/). Эти небольшие скопления клеток имеют многие особенности развивающейся ткани человеческого мозга.

Мы дали некоторым из этих органоидов современную человеческую версию гена под названием NOVA1, а другим — архаичную, вымершую версию гена, подобную той, которую несли неандертальцы и денисовцы. NOVA1 — это ген, который управляет ранним развитием нервной системы. Он также инициирует реакцию клеток мозга на свинцовые загрязнители. Затем мы подвергли оба набора органоидов очень небольшим, реалистичным количествам свинца — тому, с чем древние люди могли столкнуться естественным образом.

Разница была поразительной. Органоиды со старым геном показали явные признаки стресса. Нервные связи формировались не так эффективно, а ключевые пути, связанные с общением и социальным поведением, были нарушены. Органоиды с современным геном, однако, были гораздо более устойчивы.

Похоже, что где-то на пути эволюции наш вид мог развить лучшую встроенную защиту от разрушительного воздействия свинца. Окружающая среда — вместе с воздействием свинца — подтолкнула современные человеческие популяции к адаптации. Люди с генетическими вариациями, которые помогают им противостоять угрозам, с большей вероятностью выживут и передадут эти черты будущим поколениям.

Таким образом, воздействие свинца могло быть одной из многих невидимых сил, которые сформировали человеческую историю. Поддерживая гены, которые укрепляли наш мозг в условиях [экологического стресса](https://phys.org/tags/environmental+stress/), он мог тонко формировать развитие наших нейронных сетей, влияя на всё: от познания до ранних корней речи и социальных связей.

Это не меняет того факта, что свинец продолжает оставаться токсичным химическим веществом. Он остаётся одним из самых разрушительных веществ для нашего мозга. Но эволюция часто работает через борьбу — даже негативный опыт может оставить долгосрочные, иногда полезные следы в нашем виде.

Понимание нашей давней связи со свинцом даёт новый контекст для решения очень современной проблемы. Несмотря на десятилетия запретов и правил, [отравление свинцом](https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/lead-poisoning-and-health) [остаётся проблемой общественного здравоохранения](https://www.unicef.org/press-releases/third-worlds-children-poisoned-lead-new-groundbreaking-analysis-says). Согласно последним оценкам ЮНИСЕФ, у каждого третьего ребёнка в мире по-прежнему уровень свинца в крови достаточно высок, чтобы причинить вред.

Наше открытие показывает, что биология человека развивалась в мире, полном химических вызовов. Изменилась не наличие токсичных веществ, а интенсивность нашего воздействия на них. Когда мы смотрим на прошлое через призму науки, мы не просто обнаруживаем старые кости, мы обнаруживаем самих себя.

В индустриальную эпоху мы значительно усилили то, что раньше было коротким и нечастым естественным воздействием. Изучая то, как тела и гены наших предков реагировали на экологический стресс, мы можем узнать, как построить более здоровое и устойчивое будущее.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте