Настоящие сибиряки не мерзнут. Выжить в морозы помогли мутации в генах

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 её 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.

Выжить в таких условиях, как выяснили ученые из Вашингтонского и Аризонского университетов (США) и Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, 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 её 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.

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 её 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.

Суровые скандинавы

Жители Северной Европы хорошо приспособлены к низким температурам благодаря мутации в гене TRPM8, выяснила международная группа ученых. Как сообщает РИА Новости, 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.