Dlaczego małpa jest naga?

„Nic mi tak w życiu nie wyszło, jak włosy” jest powiedzonkiem tyleż znanym, co nie wiązanym z żadną wielką naukową prawdą, a raczej z pewną, często skrywaną męską przypadłością – łysieniem. Faktem jest jednak, że owo żartobliwe zdanie jak ulał pasuje do tego, co w ewolucji naszego gatunku przeżyliśmy zbiorowo, choć niekoniecznie na skórze głowy. Stając się tym, co zoolog Desmond Morris nazywa w swej słynnej książce z 1967 roku „nagą małpą”. Dziś za wyjaśnienie genetyczne, jak nam wychodziły ewolucyjnie włosy zabrali z dobrym skutkiem się m.in. bioinformatycy z Uniwersytetu w Pittsbourgu, na czele z doktorantką swojsko brzmiącego nazwiska Amandą Kowalczyk.

Zacznijmy może od książki Morrisa, bo to ów kurator ssaków w londyńskim ZOO zaproponował, iż za naszą „bezwłosość” – co u ssaków jest doprawdy rzadkie, równie bowiem szczątkowe jak my owłosienie mają nieliczne stworzenia, np. walenie i gryzonie zwane golcami piaskowymi – odpowiada matka ewolucja. Oznacza to, że rozpowszechniła się ona u nas – jako u jedynego naczelnego ssaka, wszystkie bowiem małpy, tak małe, jak wielkie, są włochate – w wyniku ciężkiej pracy doboru naturalnego. Innymi słowy, są wprawdzie kultury, w tym nasza cywilizacja, które chwalą sobie i szeroko stosują procedury depilacyjne (no bo wszystko tak dokładnie to nam jednak nie wyszło samo), jednak znacznie już wcześnie, wg Morrisa u pradawnych łowców zbieraczy, zaistniała konieczność zrzucenia futra.

Zwracam uwagę, że mówimy o paleolicie, kiedy jednocześnie Ziemia nam się kilkukrotnie wychładzała, wymagało to zatem, by utraciwszy chroniącą przed chłodem sierść, ludzie się ubrali i to solidnie w zwierzęce skóry, o czym pamięć tak pięknie przechowały pierwsze rozdziały „Genesis”. Czyli zrzucenie sierści, w przeciwieństwie do znaczącego rozjaśnienia koloru skóry podczas naszej ewolucyjnej historii po wyjściu z Afryki, która zresztą ponownie ciemniała, gdy nasi jasnoskórzy przodkowie zawędrowali np. do południowych Indii, mogło nie mieć wiele wspólnego ze zmianami klimatycznymi i migracjami. Aczkolwiek nie da się tu, wg wielu specjalistów wykluczyć, związku utraty owłosienia z rozwojem u ludzi liczniejszych niż u wszelkich innych zwierząt i rozsianych po całym ciele gruczołów potowych tzw. ekrynowych, których wydzielina służy nam głównie do chłodzenia skóry.

W swojej książce, która ukazała się w odcinkach w gazecie „Daily Mirror” i została przetłumaczona do dziś na 23 języki Morris sugerował, że to dobór płciowy był motorem naszej ewolucji. Stąd ludzie mają najwyższy stosunek wielkości penisa do masy ciała, płatki uszu rozwinęły się jako dodatkowa strefa erogenna, zaokrąglony kształt ludzkich kobiecych piersi oznacza, że są one głównie narzędziem sygnalizacji seksualnej, wszystko zaś aby ułatwić rozszerzoną seksualność niezbędną w ewolucji ludzkich monogamicznych więzi w parach.

Podobnie nasze mocno przerzedzone owłosienie ciała wyewoluowało wg Morrisa, ponieważ „nagość” pomogła zintensyfikować tworzenie więzi w parach poprzez zwiększanie przyjemności dotykowej. Stałe zaś więzy między ludźmi ułatwiały organizację hordy w grupę polującą i grupę opiekującą się potomstwem – każdy jednak dbał tu najbardziej o swoje, a człowieka charakteryzuje wyjątkowo długi, co najmniej kilkuletni okres opieki nad potomstwem.

To zapewniało przetrwanie, zatem dobór forował stabilne więzi w parach. Oczywiście Morris był również autorem hipotezy „małpy wodnej”, gdzie te włosy zanikałyby nam niczym wielorybom, ale to jednak na osobną i dłuższą historię opowieść. Sprawa to poważna, bo pokrycie ciała sierścią jest nawet powszechniejszą cechą ssaczą niż macica. Owłosiony jest bowiem także składający jaja nasz daleki kuzyn dziobak australijski, oraz trzymający swe larwy w torbie dowolny kangur z tejże samej Australii.

Ssaki wprawdzie wydzieliły się z pragadów dość wcześnie, bo z całą pewnością istnieją na naszej planecie już od środkowego triasu, czyli 225 mln lat, a być może wcześniej, nie ma dowodów, że ich bezpośredni przodkowie mieli już włosy. Z drugiej strony, we wszystkich włosach znajdujemy alfa keratyny (a w łuskach gadów dziś żyjących i piórach ptaków – beta keratyny). Przy czym same białka alfakeratyn – nie tworzące oczywiście włosów, występują już nawet u płazów, tak gadów oraz ich potomków: ptaków i ssaków.

Minęło jednak ponad pół wieku od publikacji książki Morrisa, żyjemy w czasach genomiki, zatem zespół bioinformatyków z Pittsbourga pod kierunkiem prof. Nathana Clarka, jak sam wyjaśnia: „wykorzystał własną metodę opartą na wskaźnikach ewolucyjnych, gtzw. RERconverge, w celu zidentyfikowania sekwencji kodujących i niekodujących, które ewoluują w znacząco różnym tempie u ssaków bezwłosych w porównaniu do ssaków owłosionych. Aby znaleźć genetyczne podstawy zmniejszonej ilości włosów, za pomocą RERconverge wykonano skanowanie całego genomu 62 gatunków ssaków, używając 19 149 genów i 343 598 konserwowanych ewolucyjnie regionów niekodujących. Oprócz wykrycia znanych i potencjalnie nowych genów związanych z włosami, odkryliśmy również setki przypuszczalnych elementów regulacyjnych z tym związanych.”

Rzecz ująwszy prosto, stosując metody obliczeniowe, które mogą porównywać setki regionów genomu jednocześnie, szukano takich sekwencji DNA, które będą ewoluować znacznie szybciej (lub drastycznie wolniej) u nielicznych ssaczych gatunków „nagich” w porównaniu ze znacznie liczniejszymi i bardzo różnorodnymi gatunkami pokrytymi sierścią. Okazało się, że ludzie mają geny odpowiedzialne za pokrycie sierścią całego ciała, ale ewolucja je unieszkodliwiła. Oczywiście takie badania poza aspektem czysto poznawczym mają dać w przyszłości możliwość opracowania nowych sposobów odzyskiwania włosów po łysieniu, chemioterapii lub u osób z zaburzeniami np. hormonalnymi powodującymi poważne wypadanie włosów.

Najciekawsze w tej historii jest to, że wykonane w Pittsbourgu analizy wskazują, że natura zastosowała tę samą strategię zrzucania włosów przez ssaki co najmniej dziewięć razy niezależnie. Ssaki „nagie” siedzą bowiem na różnych gałęziach ewolucyjnego drzewa. Czyli przodkowie nosorożców, golców, delfinów, słoni, czy morsów i wreszcie świń oraz ludzi tracili włosy niezależnie, ale dzięki bardzo podobnym zmianom genetycznym. By zrzucić futro dezaktywacji ulegał u nich mniej więcej ten sam zestaw genów. Okazało się, że dobór „walił” w geny kodujące keratynę oraz dodatkowe elementy budujące trzon włosa i ułatwiające wzrost włosa, oraz oczywiście odległe nieraz w genomie sekwencje, które regulują działanie owych genów. Przeprowadzone badanie przesiewowe ujawniło ponadto geny, których rola dla porostu włosów nigdy wcześniej nie była postulowana. Ponieważ okazały się one aktywne w skórze, być może jesteśmy na tropie realnie nowych szlaków regulacyjnych ważnych dla tworzenia się sierści u ssaków.

Ewolucja oczywiście nie ma celu żadnego, ale dobór jest ukierunkowany przez same warunki środowiska, które go tworzą. „Nagie” słonie łatwiej ochładzają się w gorącym klimacie, gdzie żyją (mamuty miały futro, że hej!), a morsom czy waleniom łatwiej się pływa z mniejszym oporem (tak i zawodowi pływacy golą wszak głowy i całe ciała właśnie po to). Jak podkreślają autorzy badania: „Niektóre zmiany genetyczne mogą być odpowiedzialne za utratę włosów. Inne mogą być uszkodzeniami ubocznymi po tym, jak włosy przestaną rosnąć”.

Prof. Clark i jego zespół stosują to samo podejście metodologiczne do definiowania regionów genetycznych zaangażowanych w zapobieganie rakowi, wydłużanie życia i zrozumienie innych warunków zdrowotnych. Czyli wszelkich innych globalnych mechanizmów genetycznego sterowania. Matematyczny analizator sekwencji to algorytm. Jemu też jest wszystko jedno, o czym jest historia, która się mu wrzuca do wnętrza, aby ją przemielił. Mam nadzieję, że z czasem dowiemy się także ostatecznie, co było głównym źródłem doboru, który nas trwale ogolił na niemal całym ciele, skoro wszystkie inne małpy są „sierściuchami”. Nadmiar gorąca na sawannie, potrzeba zapewnienia potomstwu długotrwałej opieki czy jeszcze coś innego. Pozostaje ufać, że kiedyś dowiemy się i tego.

#małpa #badania #owłosienie #ewolucja #ssaki # geny