Воздействие свинца, широко распространенное в природе, могло стать скрытой движущей силой, сформировавшей эволюцию человека и его когнитивные способности. Новое исследование предполагает, что неблагоприятные условия окружающей среды, в частности постоянный контакт с токсичными металлами, могли способствовать естественному отбору. Рено Джоаннес-Бояу, соавтор исследования и руководитель исследовательской группы геоархеологии и археометрии (GARG) в Университете Южного Креста в Австралии, утверждает: «Эволюция часто движется через невзгоды... Воздействие свинца может быть одной из таких скрытых сил в нашей эволюционной истории».
Вопреки распространенному мнению, отравление свинцом не является исключительно современной проблемой, связанной с краской, горнодобывающей промышленностью и плавкой, как заявляет Агентство по охране окружающей среды США (EPA). Люди и их предки подвергались воздействию свинца на протяжении почти двух миллионов лет. Этот металл естественным образом встречается в земной коре, почве, отложениях и водных путях. Древние пути его попадания в организм включали употребление загрязненной воды и пищи, а также вдыхание воздуха, содержащего частицы свинца от дыма костров и пыльных бурь.
Доказательства этого древнего воздействия были обнаружены при анализе 51 окаменелого зуба, датируемого периодом от 1,8 миллиона до 100 000 лет назад. Образцы принадлежали различным видам, включая Homo sapiens, неандертальцев, Australopithecus africanus, Paranthropus robustus и вымершую обезьяну Gigantopithecus blacki. Зубы являются идеальным источником информации, поскольку они формируются в детстве, когда мозг наиболее уязвим, и сохраняют запись о раннем воздействии химических веществ. Результаты показали, что 73% образцов имели «явные признаки эпизодического воздействия свинца».
Ключевое различие между Homo sapiens и их архаичными родственниками, такими как неандертальцы, может заключаться в генетической устойчивости к нейротоксическому действию свинца. У современных людей существует уникальный вариант гена NOVA1, который играет важнейшую роль в развитии мозга и связан с языковыми навыками. У неандертальцев и других вымерших гоминидов была немного иная, архаичная версия этого гена.
Ген NOVA1 взаимодействует с другим геном, FOXP2, который критически важен для развития человеческой речи и языка. У современных людей вариант NOVA1 защищает функцию FOXP2 при воздействии свинца, сохраняя нейронные пути, отвечающие за речь и познание. В то же время архаичный вариант NOVA1 не обеспечивал такой защиты, и его экспрессия изменялась под воздействием токсичного металла, что потенциально нарушало развитие коммуникативных способностей.
Для проверки этой гипотезы исследователи создали миниатюрные упрощенные модели мозга, известные как «органоиды». Были выращены две версии: одна с современным человеческим вариантом гена NOVA1, а другая — с архаичным. Обе версии подвергли воздействию свинца. Эксперимент показал, что органоид с современным вариантом гена NOVA1 продемонстрировал значительно большую устойчивость к токсическому действию металла.
Этот генетический механизм мог обеспечить Homo sapiens решающее эволюционное преимущество. Алиссон Муотри, соавтор исследования и директор Центра образования в области стволовых клеток и интегрированных космических исследований стволовых клеток Сэнфорда при Калифорнийском университете в Сан-Диего, предполагает, что современный вариант гена NOVA1 был «быстро отобран», поскольку он давал его носителям преимущество над другими гоминидами.
Несмотря на убедительность представленных данных, некоторые эксперты выражают скептицизм. Джон Хоукс, антрополог из Висконсинского университета в Мэдисоне, отмечает, что неясно, были ли обнаруженные в зубах уровни свинца достаточно высоки, чтобы оказать негативное влияние на здоровье. Он подчеркивает, что современные методы химического обнаружения «невероятно чувствительны» и могут улавливать следовые количества, которые «не имели никакого значения» для организма.
Дебби Гуателли-Стейнберг, профессор кафедры антропологии в Университете штата Огайо, также считает, что вывод о конкурентном преимуществе людей над неандертальцами из-за гена NOVA1 является «спекулятивным» и открыт для различных интерпретаций.
Остаются и другие нерешенные вопросы. Джон Хоукс задается вопросом, как именно древние предки человека подвергались воздействию свинца. Возможные источники включают использование блестящих минералов в качестве пигментов для наскальной живописи или украшений, вдыхание загрязняющих веществ при сжигании различных материалов или употребление в пищу растений, накопивших свинец из почвы.
Изображение носит иллюстративный характер
Вопреки распространенному мнению, отравление свинцом не является исключительно современной проблемой, связанной с краской, горнодобывающей промышленностью и плавкой, как заявляет Агентство по охране окружающей среды США (EPA). Люди и их предки подвергались воздействию свинца на протяжении почти двух миллионов лет. Этот металл естественным образом встречается в земной коре, почве, отложениях и водных путях. Древние пути его попадания в организм включали употребление загрязненной воды и пищи, а также вдыхание воздуха, содержащего частицы свинца от дыма костров и пыльных бурь.
Доказательства этого древнего воздействия были обнаружены при анализе 51 окаменелого зуба, датируемого периодом от 1,8 миллиона до 100 000 лет назад. Образцы принадлежали различным видам, включая Homo sapiens, неандертальцев, Australopithecus africanus, Paranthropus robustus и вымершую обезьяну Gigantopithecus blacki. Зубы являются идеальным источником информации, поскольку они формируются в детстве, когда мозг наиболее уязвим, и сохраняют запись о раннем воздействии химических веществ. Результаты показали, что 73% образцов имели «явные признаки эпизодического воздействия свинца».
Ключевое различие между Homo sapiens и их архаичными родственниками, такими как неандертальцы, может заключаться в генетической устойчивости к нейротоксическому действию свинца. У современных людей существует уникальный вариант гена NOVA1, который играет важнейшую роль в развитии мозга и связан с языковыми навыками. У неандертальцев и других вымерших гоминидов была немного иная, архаичная версия этого гена.
Ген NOVA1 взаимодействует с другим геном, FOXP2, который критически важен для развития человеческой речи и языка. У современных людей вариант NOVA1 защищает функцию FOXP2 при воздействии свинца, сохраняя нейронные пути, отвечающие за речь и познание. В то же время архаичный вариант NOVA1 не обеспечивал такой защиты, и его экспрессия изменялась под воздействием токсичного металла, что потенциально нарушало развитие коммуникативных способностей.
Для проверки этой гипотезы исследователи создали миниатюрные упрощенные модели мозга, известные как «органоиды». Были выращены две версии: одна с современным человеческим вариантом гена NOVA1, а другая — с архаичным. Обе версии подвергли воздействию свинца. Эксперимент показал, что органоид с современным вариантом гена NOVA1 продемонстрировал значительно большую устойчивость к токсическому действию металла.
Этот генетический механизм мог обеспечить Homo sapiens решающее эволюционное преимущество. Алиссон Муотри, соавтор исследования и директор Центра образования в области стволовых клеток и интегрированных космических исследований стволовых клеток Сэнфорда при Калифорнийском университете в Сан-Диего, предполагает, что современный вариант гена NOVA1 был «быстро отобран», поскольку он давал его носителям преимущество над другими гоминидами.
Несмотря на убедительность представленных данных, некоторые эксперты выражают скептицизм. Джон Хоукс, антрополог из Висконсинского университета в Мэдисоне, отмечает, что неясно, были ли обнаруженные в зубах уровни свинца достаточно высоки, чтобы оказать негативное влияние на здоровье. Он подчеркивает, что современные методы химического обнаружения «невероятно чувствительны» и могут улавливать следовые количества, которые «не имели никакого значения» для организма.
Дебби Гуателли-Стейнберг, профессор кафедры антропологии в Университете штата Огайо, также считает, что вывод о конкурентном преимуществе людей над неандертальцами из-за гена NOVA1 является «спекулятивным» и открыт для различных интерпретаций.
Остаются и другие нерешенные вопросы. Джон Хоукс задается вопросом, как именно древние предки человека подвергались воздействию свинца. Возможные источники включают использование блестящих минералов в качестве пигментов для наскальной живописи или украшений, вдыхание загрязняющих веществ при сжигании различных материалов или употребление в пищу растений, накопивших свинец из почвы.
