Nova otkrića pokazuju da su rani ljudski preci više puta dolazili u kontakt sa ovim toksičnim metalom duže od dva miliona godina, što sugeriše da je on mogao imati neočekivanu ulogu u oblikovanju evolucije hominidnih mozgova, ponašanja i možda jezika
Istraživači su otkrili da su drevni hominidi, uključujući rane ljude, bili izloženi olovu tokom čitavog detinjstva, ostavljajući hemijske tragove u fosizovanim zubima. Eksperimenti sugerišu da je ta izloženost možda pokrenula genetske promene koje su ojačale funkcije mozga povezane sa jezikom kod savremenih ljudi. Veliko međunarodno istraživanje menja dugo uvreženo uverenje da je izloženost olovu pre svega savremeni problem. Nova otkrića pokazuju da su rani ljudski preci više puta dolazili u kontakt sa olovom tokom duže od dva miliona godina, što sugeriše da je ovaj toksični metal mogao imati neočekivanu ulogu u oblikovanju evolucije hominidnih mozgova, ponašanja i možda jezika.
Studija, objavljena u Science Advances, takođe nudi novi ugao u razmatranju zašto su savremeni ljudi na kraju nadmašili neandertalce. U laboratoriji uzgajani organoidni mozgovi, sa neandertalskim genetskim varijantama, reagovali su jače na olovo nego organoidi sa ljudskim genetskim varijantama, što upućuje na to da su neandertalci možda bili podložniji neurološkim efektima olova. Istraživači iz Geoarheološke i arheometrijske istraživačke grupe Univerziteta Sautern kros u Australiji, Odeljenja za ekološku medicinu na Školi medicine u bolnici Maunt Sinaj i Medicinskog fakulteta Univerziteta Kalifornije u San Dijegu, kombinovali su hemiju fosila, eksperimente sa organoidima i evolucionu genetiku kako bi otkrili ulogu olova u istoriji hominida.
Mnogo godina se smatralo da je toksičnost olova blisko povezana s ljudskom industrijom – topionicama, rudarstvom i upotrebom olovnog benzina i boja. To se gledište promenilo kada su istraživači analizirali 51 fosilni zub različitih hominida i velikih majmuna, uključujući Australopithecus africanus, Paranthropus robustus, rani Homo, neandertalce i Homo sapiens. Zubi su pokazali jasne hemijske tragove povremene izloženosti olovu koji sežu gotovo dva miliona godina unazad. Visokoprecizna geohemija laserske ablacije, izvedena u GARG laboratoriji Univerziteta Southern Cross i u laboratorijama Bolnice Sinaj, otkrila je jedinstvene olovne trake u gleđi i dentin
Ove trake su formirane tokom detinjstva i ukazuju na ponavljajuće periode unosa olova iz okruženja (kao što su zagađena voda, zemljište ili vulkanska aktivnost) ili iz olova skladištenog u kostima koje se oslobađalo tokom stresa ili bolesti. „Naši podaci pokazuju da izloženost olovu nije bila samo proizvod Industrijske revolucije – ona je bila deo našeg evolucionog okruženja. To znači da su mozgovi naših predaka evoluirali pod uticajem snažnog toksičnog metala, koji je možda oblikovao njihovo socijalno ponašanje i kognitivne sposobnosti tokom milenijuma”, rekao je profesor Reno Žoanes-Bojau, rukovodilac GARG grupe na Univerzitetu Southern Cross.
Da bi razumeli funkcionalni uticaj ove izloženosti, tim je proučavao ljudske organoide – pojednostavljene, laboratorijski uzgojene modele ranog razvoja mozga. Testirali su kako olovo utiče na dve verzije ključnog razvojnog gena poznatog kao NOVA1, koji reguliše ekspresiju gena pod uticajem olova tokom neurorazvoja. Savremena ljudska verzija NOVA1 razlikuje se od varijante koja se nalazi kod neandertalaca i drugih izumrlih hominida, mada razlog ove evolucione promene ranije nije bio jasan.
Organoidi koji sadrže neandertaloidnu varijantu NOVA1 pokazali su velike poremećaje u FOXP2-neuronima u kori velikog mozga i talamusu kada su bili izloženi olovu. Ove regije mozga su ključne za razvoj jezika i govora. Organoidi sa savremenom ljudskom varijantnom NOVA1 pokazali su mnogo manje poremećaja. „Ovi rezultati ukazuju da je naša varijanta NOVA1 možda pružala zaštitu od štetnih neuroloških efekata olova. To je izuzetan primer kako je pritisak iz okruženja — u ovom slučaju toksičnost olova — mogao pokrenuti genetske promene koje su poboljšale preživljavanje i našu sposobnost komunikacije jezikom, ali koje danas takođe utiču na našu osetljivost na savremenu izloženost olovu”, rekao je Alisson Motri, profesor pedijatrije i ćelijske i molekularne medicine na Univerzitetu u San Dijegu.
Genetički i proteomski podaci iz studije pokazali su da je izloženost olovu u organoidima sa arhaičnim genskim varijantama poremetila više puteva povezanih sa neuro razvojem, komunikacijom i socijalnim ponašanjem. Poremećaji FOXP2 naročito su značajni zbog ključne uloge FOXP2 u jeziku i govoru. Rezultati sugerišu da je dugotrajni pritisak ekoloških toksina možda usmerio kognitivne i komunikativne osobine savremenih ljudi i neandertalaca u različitim evolucionim pravcima.
„Ova studija pokazuje kako su naša izloženost iz okruženja oblikovala našu evoluciju”, rekao je Maniš Arora, profesor i zamenik predsednika Odeljenja za ekološku medicinu. „Iz perspektive konkurencije između vrsta, zapažanje da toksične izloženosti mogu doneti ukupnu prednost u preživljavanju predstavlja novu paradigmu za ekološku medicinu u ispitivanju evolucionih korena poremećaja povezanih sa izloženošću iz okruženja”, dodaje Arora.
(RTS)
