"Paapua Uus-Guinea teeb huvitavaks asjaolu, inimesed on seal elanud väga kaua. Tegemist on kõige pikemaaegse püsiva asustusega väljaspool Aafrikat," kirjeldas uurimuse juhtivautor, Tartu Ülikooli genoomika instituudi doktorant Mathilde André. Ta lisas, et saare populatsioon on elanud üpris omaette ja ülejäänud maailmaga neil väga palju kontakte pole olnud.

Paapua Uus-Guinea mägismaad on Okeaania ühed kõrgemad ja inimesed hakkasid neid elupaikadena kasutama ligi 20 000 aastat tagasi. Ligi 10 000 aastat tagasi juba alustasid mägielanikud põllumajanduslike tegevustega.

Uurimuses osales kokku 70 mägikülade elanikku, kes jaotusid kahe küla peale, mis paiknevad vastavalt 2300 ja 2800 meetri kõrgusel. Mägedes elavaid inimesi võrreldi 86 madalamal, merepinnast umbes 100 meetri kõrgusel elava elanikuga.

Omaette küsimus on, kui kindlad saavad uurijad olla, et uurimuses osalenud rühmad on praegustes elukohtades elanud pikema perioodi vältel. "Aega me veel eraldi uurinud ei ole, plaanime seda teha järgmises, geneetikale keskenduvas faasis. Senised tulemused osutavad siiski, et vaadeldavad inimrühmad on olnud üsna paiksed ja nad ei ole üksteisega segunenud," selgitas André.

Suurem osa saare elanikkonnast elab kõrgemal mägedes. Varasemad uuringud toetavad hüpoteesi, et saare elanikud on ajalooliselt eelistanud elada kõrgemal, sest seal ei ole madalamatel aladel inimesi kimbutavaid sääski. Viimased võivad kanda inimese jaoks ohtlikke haigusi, näiteks malaariat.

Mägielanike suuremad kopsud

Uurimusest selgus, et madalamal ja kõrgemal elavate rühmade vahel on olulisi inimese fenotüübi juurde kuuluvaid füsioloogilisi erinevusi. Teadlaste hüpotees on, et neid erinevusi saab selgitada just kõrgusega seotud kohastumuste kaudu. "Tuli välja, et mägedes elavatel inimestel on suuremad kopsud ja rindkere. Kuna kõrgemal on õhk hõredam, siis saab neid kohastumusi seostada suurema hapnikuvajadusega," selgitas uurija. Samuti ilmnes saareelanike vahel erinevusi veres hapnikku transportiva hemoglobiini tasemes.

"Mõnevõrra ootamatult tuli välja, et mägielanikel oli väiksem piha ümbermõõt. Seda võib seostada erinevustega toitumisharjumustes ja konkreetsemalt sellega, et mägielanikud tegelesid põllumajandusega oluliselt varem kui madalamal elavad inimesed. See võis muuta nende toiduvaliku mitmekesisemaks," kommenteeris André.

Doktorandi sõnul kinnitasid saadud tulemused teistes piirkondades tehtud sarnaseid uurimusi, mis on samuti näidanud, et kõrgemal elavatel inimestel tekivad kindlad kohastumused: "See, et meie tulemused sarnanevad varasemate uurimustega, on pigem hea. Vastasel korral muutuks meie hüpotees kõrguse ja kohastumuste seose kohta küsitavaks."

Ühe eripärana tõi André välja, et tema juhitud uurimuses ei leitud erinevusi vererõhus. "Nii suure kõrguste vahe juures oleks võinud seda oodata ja ka varasemad uurimused on seda kinnitanud. Samuti ei tulnud meie uurimuses välja kehakaaluga seotud erinevusi, sest eelnevad uurimused on näidanud, et kõrgemal elavad inimesed on kergemad," selgitas teadlane.

Loodusel pole sihti

Keskkonnaga seotud bioloogiliste kohastumuste ilmnemine on pikaajaline protsess. "Kohastumuste tekkimine võtab reeglina mitu tuhat aastat. Nende kiirus sõltub ka keskkonnasurve tugevusest. Kui see on väga kõrge, peab kohastumus toimuma kiiremini, sest vastasel korral sureb populatsioon välja," selgitas André.

Kui keskkonnatingimustega toimetulekuks vajalike kohastumuste tekkimine võtab mõõtmatult kaua aega, võib tekkida küsimus, kuidas toimib evolutsioon ajal, mil inimesed on pidevalt liikumises ja nende ümber olev keskkond muutub väga kiiresti. "Kui inimest ümbritsevad olud on pidevas muutumises, saab oluliseks kohastumuseks paindlikkus ja plastilisus. Evolutsioonilised protsessid jätkuvad ka modernses maailmas. Näiteks võib see puudutada inimeste silmi, mis peavad kohanema suure ekraaniajaga," selgitas André.

Samas rõhutas uurija, et kohastumuslikud protsessid võivad toimuda, aga ei pruugi. "Looduses pole kindlat sihti ega suunda. See, kas kohastumused tekivad, sõltub ka juhusest. Näiteks võib populatsioon elada pikka aega konkreetses keskkonnas, aga ühtegi kohastumust ei teki, sest liigil puudub selleks vastav võimekus," arutles André.

Artikkel ilmus ajakirjas PLOS ONE.