https://frosthead.com

Jak klima pomohlo utvořit nos

Téměř všechny nosy plní úkoly čichání, dýchání a zajišťování první linie obrany proti bakteriálním útočníkům. Ale znatelné rozdíly mezi nosy, od délky vašeho nogginu po šířku vašich nosních dír. Antropologové již více než století spekulovali a diskutovali o tom, které z těchto rozdílů jsou způsobeny účinky našeho prostředí. Vědci nyní mají důkaz, že podnebí, které naši předkové vyvinuli, pomohlo určit, jak široké nebo úzké jsou naše nosy dnes.

Související obsah

  • Vědci hledají nový typ antibiotik schovávajících se v lidském nosu
  • Lidská pokožka dokáže detekovat pachy, z nichž některé mohou pomoci vyléčení
  • Lidský nos může rozlišit mezi jedním bilionem různých vůní

„Vždycky mě fascinovaly věci, které se mezi lidskými populacemi liší, “ říká Mark Shriver, genetik a antropolog na Pennsylvania State University. Shriver strávil svou kariéru zkoumáním variací v našem druhu, které nás dělají jedinečnými - pigmentací kůže, hlasem a dokonce i předčasným porodním rizikem - a pokouší se tyto variace spojit se specifickými geny. Velká část tohoto výzkumu zahrnovala 3D skenování obličejů více než 10 000 lidí za účelem analýzy nesčetných minutových způsobů, kterými se tvář může lišit - a proč.

Pro tuto studii se Shriver a jeho tým rozhodli zaměřit se konkrétně na nos, protože je to struktura snadno měřitelná a porovnatelná s obrázky. Pomocí 3D skenů mohl Shriver a jeho tým přesně měřit nosy různých lidí a pomocí údajů o jejich předcích mapovat, jak se tvar nosu mění na základě odlišného pozadí mezi více než 2 500 lidmi ze čtyř regionů světa s různými podnebí.

Ve studii zveřejněné dnes v časopise PLOS Genetics ukazuje Shriver, jak teplota a vlhkost vzduchu, který dýcháme, ovlivnil tvar toho, s čím dýcháme.

Myšlenka, že klima ovlivňuje tvar nosu, není nová. V roce 1905 napsal americký armádní lékař Charles E. Woodruff ve svém vědeckém pojednání Efekty tropického světla na bílých mužů, že „tvar a velikost nosu a poloha nosních dírek jsou nyní docela dobře prokázána jako otázka výběru nejvhodnějších odrůd. " Šel popsat, jak podle jeho názoru může tvar nosu pomoci člověku přizpůsobit se klimatu v průběhu času:

„V tropech, kde je vzduch horký a proto vzácný, je toho více nutné a je nezbytné, aby neměly být žádné překážky pro proudění vzduchu, takže nosní dírky jsou otevřené a široké a nos velmi plochý. Takový nos je nevhodný pro studené země, protože umožňuje masám studeného vzduchu zaplavovat vzduchové průchody a dráždit podšívkovou membránu, takže nos musí být velký a mít hodně oteplovací povrch, a nosní dírky jsou proto štíhlé štěrbiny, které umožňují přívod vzduchu v tenkých stuhách, které lze snadno zahřát. [...] V chladných zemích tedy musel existovat přirozený výběr jednoho druhu variací - velké zkrácené nosy a výběr v horkých zemích druhého extrému, takže různé typy postupně vznikaly. ““

O více než století později však vědci nedokázali definitivně prokázat, zda tyto nosní variace byly v chaotickém evolučním procesu více než jen náhodný šum pozadí. Shriver a jeho tým nyní se svými tisíci skenovaných nosů zmapovali nejen geografické rozdíly v šířce nosu, ale také spočítali, zda se tyto změny vyvinuly rychleji než rychlost běžného „genetického driftu“.

„Jasně ukazujeme, že části nosu se vyvíjely rychleji, než byste čekali, kdyby to byl jen neutrální vývoj, “ říká Shriver o svých výsledcích. Spolu s jeho mapou geografických variací tato rychlost evoluce dokazuje, že klima řídí alespoň některé ze změn ve tvaru nosu.

Důvody, které Shriver tvrdí, že k tomu dochází, jsou podobné jako u Woodruffových: V teplých a vlhkých podnebích, kde se lidé poprvé vyvinuli, by široký nos umožnil vdechnout více vzduchu s menším úsilím. Jak však může kdokoli, kdo v zimě dostává časté krvácení z nosu a kašel, dokázat chladnější, suchší vzduch mnohem dráždí membrány nosu a krku. Úzký nos způsobí vdechování vzduchu více „turbulencí“ a smíchání vzduchu uvnitř nosních dírek napomáhá zahřátí jako konvekční pec, říká Shriver.

Tyto dopady se mohou zdát menší ve srovnání s jinými faktory, které by mohly vést k evoluci, ale Shriver zdůrazňuje, že jakýkoli faktor, který může přispět k tělesné zdatnosti, lze vybrat bez ohledu na to, jak malý. „Mohou být opravdu malí a mít stále definitivní účinek, “ říká Shriver.

Přesto je zde pravděpodobně mnohem dramatičtější tlak zodpovědný za váš tvar nosu: sex. "Pokud bylo něco formováno sexuálním výběrem, je to obličej, " říká Shriver. Lidé používají tváře k hodnocení širokého spektra faktorů o jejich potenciálních partnerech a tvar nosu do toho určitě hraje. Zvažte skutečnost, že téměř 250 000 Američanů podstoupilo rinoplastiku - běžně známou jako nosní nos - v roce 2011, většina z nich z kosmetických důvodů.

Nyní, když většina lidí v rozvinutém světě tráví svůj život v podnebí zprostředkovaném člověkem umělou klimatizací a zahříváním, Shriver říká, že „primární silou, která se pohybuje vpřed“ v přirozeném výběru nosů, bude sexuální výběr. Dopad sexuálního výběru na nosy může také pomoci vysvětlit, proč se mužské a ženské nosy tolik liší, ačkoli Shriver tvrdí, že konkrétní oblast dosud nebyla studována. (Výzkum také naznačuje, že muži mají větší nosy, takže mohou konzumovat vyšší množství kyslíku, které jejich těla vyžadují.)

„Myslím, že rozdíly mezi pohlavími jsou větší než kterýkoli z populačních rozdílů, které jsme viděli, “ říká Shriver, což naznačuje, že tvar nosu se stal rodovou zvláštností, kterou mohou muži a ženy použít k vzájemnému hodnocení.

Paleoantropologka univerzity Tübingen Katerina Harvati, která se této studie nezúčastnila, říká, že Shriverův výzkum odvádí dobrou práci, když staví na této dlouho trvající teorii. Harvati provedl výzkum, který zkoumal, jak se velikost nosní dutiny lebky liší u lidí z různých klimatických oblastí. Říká, že Shriverova analýza měkkých nosních tkání „lépe odpovídá základní genetice a provádí důkladnější posouzení potenciálního vlivu přirozeného výběru při tvarování nosu“.

Harvati však poznamenává, že se zdálo, že pouze šířka nosu koreluje s klimatem, zatímco jiné faktory nosu, jako je výška nebo celková velikost měřená Shriverovým týmem, neprokázaly žádný vztah. To naznačuje, že „celkový tvar nosu nesouvisí s podnebím a je ovlivňován mnoha dalšími faktory, které nemusí být nutně vybírány“.

Dosud byla Shriverova předchozí práce na variacích rysů obličeje a genech za nimi používána k tomu, aby se pomocí DNA dokázaly stavět hrozny potenciálních podezřelých. Doufá, že nakonec také pomůže lidem použít DNA k rekonstrukci tváří dávno mrtvých lidí a lidských předků. Jeho dalším krokem pro výzkum nosu je hledat specifické geny, které způsobují tyto rozdíly v šířce nosu mezi různými lidskými populacemi.

Do té doby se zhluboka nadechněte a užívejte si staletí evoluční práce, která se stala nosem tak, jak je.

Jak klima pomohlo utvořit nos