Vino si tu pe pagina de Facebook pentru o stire de stiinta, explicata simplu, in fiecare zi!
Pagina de Facebook!
În fiecare zi, o nouă fotografie din universul nostru fascinant împreună cu o explicaţie scrisă de către un astronom profesionist: Astronomy Picture Of the Day
   
Fizica Povestita

I
Fizica Povestita

Civilizatia foametei, sau o alta abordare a umanizarii

Autor: Presura Cristian

Ce ne face cu adevarat oameni? Omul este poate ‘o maimuta goala’, asa cum l-a numit Desmond Morris in celebra carte cu acelasi nume (The naked ape, 1967), dar la fel de simplu poate fi caracterizata drept maimuta cu creierul urias si bolnav, maimuta care merge in doua picioare, maimuta vorbitoare sau maimuta obsedata sexual. Ipoteza prezentata in cartea « Civilizatia foametei » porneste de la faptul ca omul este o maimuta care consuma putin, avand in vedere faptul ca el are un creier urias si prin urmare, inalt energofag. Metabolismul bazal (consumul energetic in repaos, in conditii ideale de temperatura) este aproximativ acelasi la om ca si la cimpanzeu, luand in considerare corectia de masa.

Acest fapt este foarte bine cunoscut. Chiar s-a incercat explicarea cresterii creierului pe seama consumului mai mic al altor organe, cum ar fi intestinul. Intestinul pare sa se fi diminuat ca urmare a consumului carnii, a dietei omnivore. Energia destinata intestinului s-ar fi directionat creier, care astfel ar fi crescut mult. Exista un astfel de precedent in natura? Din pacate, nu exista. Intestinul s-ar fi redus si la porc din aceleasi motive insa creierul sau este similar in ce priveste proportia fata de corp cu al altor mamifere de dimensiuni apropiate. Omul are creierul prea mare fata de metabolismul sau bazal, nu numai fata de masa corporala a unui mamifer.

Dar daca privim omul fata de ruda sa cea mai apropiata, cimpanzeul, Pan troglodytes, observam altceva foarte interesant: omul are o musculatura mai putin dezvoltata decat cimpanzeul, care este de 5 ori mai puternic. In schimb, omul are un tesut adipos foarte dezvoltat, fiind considerat cel mai gras primat. Avand in vedere ca muschii consuma foarte multa energie, iar grasimea de rezerva are avantaje economice pentru organism, toate aceste date sugereaza ca o crestere a creierului a fost posibila prin reducerea consumului mai multor tesuturi, nu numai a intestinului. Nu cumva a intregului organism? Si nu cumva reducerea consumului organismului precede cresterea creierului, care ar putea fi o consecinta a acestui fenomen? Datele despre stramosii omului sunt destul de precare, iar metabolismul bazal e destul de greu de reconstituit. Dar putem apela la alte indicii.

Omul mai sfideaza si alte relatii si tendinte existente la mamifere si primate. Homo sapiens traieste prea mult pentru un mamifer de dimensiunile sale, are o dezvoltarea prea lenta (o viata lenta in general), puiul sau e foarte neajutorat la nastere, dar pentru un pui atat de neajutorat (si primatele inrudite au pui neajutorati, desi nu in aceeasi masura) e mult prea mare. Puii neajutorati, care necesita ingrijire indelungata de regula sunt mici. Omul si-a pierdut blana, fenomen rar la un mamifer, care prin definitie are corpul acoperit cu blana. De asemenea, omul are o fertilitate foarte redusa. Sufera de maladii extrem de rare la cimpanzeu (diabet, cancer) sau inexistente (boli psihice, Alzheimer, maladii autoimune, SIDA, hepatita B, C).

Exista mai multe experimente care arata efectele restrictiei calorice la multe specii de animale, de la viermi la mamifere. Restrictia calorica reprezinta o dieta care satisface toate cerintelor organismului din punct de vedere nutritiv, dar are un aport energetic mai mic, in functie de specie (60% pentru sobolani) fata de ceea ce ar consuma un animal ad libitum. Studiile efectuate pe primate supuse restrictiei calorice arata ca acestea au un metabolism bazal mai redus, o dezvoltare intarziata, fertilitate mai scazuta, distributia grasimii de rezerva se schimba (raportul dintre cantitatea de grasime de pe trunchi/membre scade), nivelul insulinei si al glucozei din sange scade, masa musculara, dar si tesutul adipos scad. Reducerea fertilitatii este o consecinta a aplicarii restrictiei calorice la toate speciile.

Dar cel mai important, restrictia calorica este singura modalitate de a creste nu numai durata medie, dar si maxima a vietii la o serie larga de specii, de la viermi la mamifere. De exemplu, sobolanii supusi restrictiei calorice traiesc cu aproximativ 40-50% mai mult decat congenerii hraniti ad libitum. Omul traieste 70 ani in medie, iar cimpanzeul 50, deci se poate specula ca omul este un cimpanzeu careia i s-a aplicat restrictia calorica de catre natura.

Cand s-a intamplat aceasta? Primele maimute bipede au fost descoperite la est de marele rift African, deci s-a tras concluzia ca omul ar fi evoluat in aceasta zona. Aparitia riftului African, care se extinde si azi, ar fi condus acum 5-7 milioane de ani la despartirea arealului primatelor care erau stramosii comuni ai omului si cimpanzeului. Cimpanzeul traieste in continuare in padurile de la vest de rift, iar stramosii omului ar fi migrat la est, unde padurile s-ar fi redus treptat, fiind inlocuite de savana cu arbori, apoi de savana cu tufisuri. Primatele predominant frugivore ar fi trebuit sa faca fata noilor provocari ale mediului, in primul rand penuriei de resurse. Adaptarile la mediu au fost la inceput biologice, apoi culturale, cum se intampla in prezent.

Asemanarile extraordinare la nivel de ADN intre om si cimpanzeu (aproximativ 99%) au condus la ideea, veche din anii ”70, ca unele reglaje genetice, fenomene epigenetice (adica modificari ale expresiei genelor, dar fara mutatii), recombinari, actiunea diferita a unor gene reglatoare, ar fi condus in cea mai mare parte la diferentele dintre om si cimpanzeu. Ipoteza prezentata cartea ‘Civilizatia Foametei’ arata unde trebuie cautate aceste fenomene, ce anume le-ar fi determinat. Restrictia calorica determina modificari epigenetice foarte extinse la animale inferioare. Incumetarea determina modificari epigenetice care se transmit ereditar si la om (desigur, nu a existat un astfel de experiment in laborator, ci in istorie).

Modificarile epigenetice, adica blocari sau activari ale unor gene pe termen lung pot determina si celelalte schimbari la nivelul materialului genetic, enumerate mai sus, fenomen deja observat in cazul unor maladii. Ipoteza merge mai departe, pana la a indica nu numai caile metabolice implicate in umanizare, dar chiar si genele cu o functie determinanta.Una dintre caile metabolice implicate in raspunsul la restrictia calorica, responsabila de modificarile asociate acesteia, este calea de semnalizare insulina/IGF1 (insulin-like growth factor, un hormon asemanator proinsulinei). O enzima cu un rol foarte important in raspunsul la restrictie calorica este la om implicata intr-o serie de maladii foarte rare sau inexistente la cimpanzeu. Gena care codifica aceasta enzima ar avea un mare rol in umanizare, aceasta gena s-ar putea spune ca ne-a facut oameni.

Dar cum a determinat restrictia calorica dezvoltarea fara precedent a creierului? Cum a dus la disparitia blanii, cum a influentat comportamentul sexual si a dus la aparitia menopauze? De ce omul e cel mai gras primat, daca restrictia calorica « slabeste »? De ce omul are diabet mult mai mult decat cimpanzeul daca restrictia calorica creste sensibilitatea la insulina? Restrictia calorica reprezinta scaderea aportului energetic pana la un punct, de la care incepe inanitia, care are ca efect fenotipic la om si animal, cresterea rezistentei la insulina. De fapt, ideea ca diabetul ar proveni dintr-o adaptare la penurie de resurse este deja vehiculata.

Conditiile de mediu care ar fi determinat umanizarea ar fi fost de fapt alternanta dintre perioadele de penurie de resurse cu cele de abundenta relativa, documentate in istoria speciei. Restrictia calorica ar fi condus la modificarea expresiei unor gene pe termen lung. Uneori, aceste modificari pe termen lung, determinate de factori de mediu se transmit ereditar, iar in cazul revenirii mediului la forma initiala, genele raman modificate, dar activitatea lor devine mai intensa. Efectele restrictiei calorice se explica printre altele, prin activitatea unor gene care promoveaza supravietuirea si proliferarea celulara in conditii grele. In conditii schimbate, proliferarea celulara va fi si mai intensa.

Cresterea creierului, disparitia blanii, printre altele, se explica prin modificarea raportului dintre proliferarea/diferentierea celulara, adica mai multe celule prolifereaza, iar diferentierea lor e mai tardiva. Acest fenomen poate conduce la alterarea timpilor dezvoltarii ontogenetice (heterocronism). Unele caractere morfologice tipic umane, cum ar fi creierul urias, dar si lipsa blanii, grosimea stratului adipos, au fost explicate inca din secolul al XIX-lea prin neotenie, adica pastrarea caracterelor embrionare la adult. Neotenia exista la multe specii, incepand cu nevertebrate si batracieni.

La viermele Cenorhabditis restrictia calorica determina alterarea metamorfozei, viermele ramane intr-o stare larvara, ceea ce se poate asimila neoteniei. Conform ipotezei prezentate in aceasta carte, nu numai cresterea creierul, disparitia blanii, dar si puiul neajutorat de dimensiuni mari, dar si comportamentul sexual, aparitia menopauzei, unele caracteristici ale societatii umane, dar mai ales gandirea simbolica, tipic umana, sunt consecinta adaptarii la restrictie calorica (foamete in natura). Creierul a crescut intr-o perioada de abundenta relativa a resurselor, dar pregatirea acestei cresteri a fost intr-o perioada de criza.

Aceasta ipoteza deschide numeroase directii de cercetare. De asemenea ar putea conduce la noi strategii terapeutice in cazul unor maladii comune la om. Dar valoarea ei este in primul rand teoretica. Mecanismul evolutiei prezentat aici nu exista numai la om, ci ar putea fi principalul motor al evolutiei pe aceasta planeta. Dar despre asta, intr-o alta carte. [Amalia Diaconeasa]

Abonează-te la newletter:

Caută în site



Formular de contact

Advertisment ad adsense adlogger