Жители Анд эволюционировали, чтобы пить воду с мышьяком

В аргентинских Андах, на высоте почти 3800 метров, люди тысячелетиями пьют воду, которая убила бы большинство из нас. Естественный мышьяк из вулканических пород вымывается в грунтовые воды. До 2012 года, когда установили фильтры, в городе Сан-Антонио-де-лос-Кобрес содержание мышьяка в питьевой воде достигало 200 микрограммов на литр — в 20 раз выше нормы Всемирной организации здравоохранения. Однако жители региона пьют эту воду уже как минимум 7000 лет, а возможно, и все 11 000. И у них выработалась генетическая способность перерабатывать мышьяк безопасно — такой адаптации к токсичному веществу у людей ранее не находили.

Мышьяк — один из самых токсичных элементов. Он вызывает рак, поражения кожи, врождённые пороки и раннюю смерть. Однако он широко распространён в природе и встречается в грунтовых водах многих регионов мира. Когда мышьяк попадает в организм, ферменты превращают его через несколько химических форм. Одна из промежуточных форм — моно-метилированный мышьяк — особенно токсична. Другая — диметилированный мышьяк — легче выводится с мочой. У жителей Сан-Антонио-де-лос-Кобрес обнаружили, что их организм производит меньше токсичного промежуточного продукта и больше легко выводимой формы. Они эффективно перерабатывают яд.

Генетическая адаптация

Исследователи из Уппсальского университета взяли образцы ДНК у 124 женщин из Сан-Антонио-де-лос-Кобрес и сравнили их с геномами людей из Перу и Колумбии. Они обнаружили кластер генетических вариантов вблизи гена AS3MT, который кодирует фермент, участвующий в метаболизме мышьяка. Эти варианты были гораздо более распространены у жителей аргентинских Анд, чем у соседних популяций. Они делают организм более эффективным в превращении мышьяка в форму, которая безопасно выводится с мочой, снижая накопление токсичных промежуточных соединений.

Это открытие — первый случай, когда учёные нашли генетическую адаптацию человека к токсичному химическому веществу. По словам исследователей, люди, несущие эту адаптацию, имеют «очень сильное селективное преимущество» в условиях высокого содержания мышьяка. Последующие исследования показывают, что аналогичные генетические сигналы могут встречаться и в других андских популяциях, подвергавшихся воздействию мышьяка на протяжении поколений. Это говорит о том, что адаптация может быть широко распространена в регионе.

Пока в остальном мире борются с последствиями загрязнения воды мышьяком, жители Анд уже эволюционировали, чтобы жить с ним. И это — не просто любопытный факт. Это напоминание о том, что эволюция человека не остановилась. Она продолжается прямо сейчас, в ответ на те условия, которые создаёт среда. И иногда эти условия создаём мы сами. В данном случае — природа. Но кто знает, к чему адаптируются наши потомки через несколько тысяч лет? Может быть, к тому, что мы считаем смертельным ядом. А может быть, к тому, что мы считаем нормой.