Genen för en förstorad mjälte hjälper Bajau-folket att hålla andan bättre än andra människor

Hur länge kan du hålla andan under vattnet? För de flesta av oss är svaret “någon minut eller två”, men för medlemmar i folkgruppen Bajau kan det vara upp till 13 minuter. Och svaret på den omedelbara frågan “hur?” har faktiskt ett intressant svar. Till stor del beror det troligtvis på träning: Bajau tillbringar i princip hela sitt liv ombord på båtar, och livnär sig till stor del på fisk och bläckfisk som de fångar med harpun när de dyker. Många av deras barn lär sig simma innan de lär sig gå…

Anpassning för att dyka

Eftersom däggdjur, i motsats till t.ex. de flesta fiskar, befinner sig under vattenytan måste kroppen förses med syre utan tillförsel utifrån. Dels finns det ett lager i lungorna, men vi har ett antal anpassningar som förlänger den tiden vi kan stanna under vattnet. En av dessa är att i mjälten lagras en stor mängd röda blodkroppar (normalt 2-250~ml), som i samband med dykning till stor del (ca 50%) lämnar denna, och därmed bidrar till att försörja kroppen med syre1. Övriga mekanismer är t.ex. att vi nedjusterar hjärtrytmen och slagvolymen, omdirigerar blod från muskler, tarmar och hud till hjärta, hjärna och lungor som är mindre tåliga för syrebrist. Däggdjur som är väl anpassade till ett liv i vatten, t.ex. sälar, har ofta extrema varianter av dessa adaptioner: hos människa sjunker t.ex. pulsen 10-25%, hos en säl kan den gå från 125 till 10.

Vad gäller mjältens förmåga att leverera röda blodkroppar2 har man visat att en större mjälte är kopplats till en bättre förmåga att hålla andan3. Och samma effekt tycks gälla även vid andra hypoxiska förhållanden: Erika Schagatay vid MIUN har t.ex. visat att klättrare i Himalaya ökade sin förmåga att pressa ut röda blodkroppar ur mjälten, och därmed bättre förse kroppen med syre4.

Långvarigt evolution

Det som är intressant med Bajau-folket, som ofta kallas havsnomaderna, är att de har haft denna dykande livsstil under tillräckligt lång tid för att utveckla adaptioner för att förbättra sin dykförmåga. Deras mjältar är ca 50% större än hos icke-dykande folkgrupper i området5. Och det är nu det blir verkligen intressant. Eftersom även de medlemmar av Bajau-folket som inte dyker också hade förstorade mjältar kunde det enbart inte bero på träning, utan det måste finnas en genetisk bakgrund. Forskarna jämförde DNA från Bajau med det från både en icke-dykande folkgrupp i området och med Han-kineser, och fann att Bajau har en gen som ökar frisättningen av sköldkörtel-hormoner, och som i sin tur stimulerar tillväxten hos mjälten5.

En annan gen som utmärkte sig hos Bajau styr koldioxidhalten i blodet (det är koldioxiden som ger din hjärna signalen att du måste andas). Och de har samma version av den genen som moderna tibetaner har, som hjälper dessa att klara sig på höga höjder, och som dessa fick från den nu utdöda förmänniskogruppen Denisova. Folk idag påverkas alltså av gener som utvecklades innan den moderna människan lämnade Afrika.


Källor

  1. Baković, D.; Eterović, D.; Saratlija-Novaković, Z.; Palada, I.; Valic, Z.; Bilopavlović, N. & Dujić, Z. Effect of Human Splenic Contraction on Variation in Circulating Blood Cell Counts Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology, 2005, 32, 944-951 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1440-1681.2005.04289.x 

  2. Schagatay, E.; Andersson, J. P.; Hallén, M. & Pålsson, B. Selected contribution: role of spleen emptying in prolonging apneas in humans Journal of Applied Physiology, Am Physiological Soc, 2001, 90, 1623-1629 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11247970 

  3. Schagatay, E.; Richardson, M. X. & Lodin-Sundström, A. Size Matters: Spleen and Lung Volumes Predict Performance in Human Apneic Divers Frontiers in Physiology, Frontiers Research Foundation, 2012, 3, 173- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3376424/ 

  4. Engan, H. K.; Lodin-Sundström, A.; Schagatay, F. & Schagatay, E. The Effect of Climbing Mount Everest on Spleen Contraction and Increase in Hemoglobin Concentration During Breath Holding and Exercise High Altitude Medicine & Biology, 2014, 15, 52-57 https://doi.org/10.1089/ham.2013.1061 

  5. Ilardo, M. A.; Moltke, I.; Korneliussen, T. S.; Cheng, J.; Stern, A. J.; Racimo, F.; de Barros Damgaard, P.; Sikora, M.; Seguin-Orlando, A.; Rasmussen, S.; van den Munckhof, I. C.; ter Horst, R.; Joosten, L. A.; Netea, M. G.; Salingkat, S.; Nielsen, R. & Willerslev, E. Physiological and Genetic Adaptations to Diving in Sea Nomads Cell, Cell, Elsevier, 2018, 173, 569-580.e15 http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2018.03.054  2