Niemal wszystkie nosy wykonują zadania polegające na wąchaniu, oddychaniu i zapewnianiu pierwszej linii obrony przed bakteryjnymi najeźdźcami. Ale wyraźne różnice między nosami obfitują, od długości twojej głowy do szerokości twoich nozdrzy. Przez ponad sto lat antropolodzy spekulowali i debatowali nad tym, które z tych różnic wynikają z wpływu naszych środowisk. Teraz naukowcy mają dowód na to, że klimat, w którym ewoluowali nasi przodkowie, pomógł określić, jak szerokie lub wąskie są dziś nasze nosy.
„Zawsze fascynowały mnie rzeczy, które różnią się między populacjami ludzkimi”, mówi Mark Shriver, genetyk i antropolog z Pennsylvania State University. Shriver spędził swoją karierę na badaniu różnic w obrębie naszego gatunku, które czynią nas wyjątkowymi – pigmentacja skóry, wysokość głosu, a nawet ryzyko przedwczesnego porodu – i próbował połączyć te różnice z konkretnymi genami. Duża część tych badań polegała na skanowaniu 3D twarzy ponad 10 000 osób w celu przeanalizowania niezliczonych sposobów, na jakie twarz może się różnić – i dlaczego.
Dla tego badania Shriver i jego zespół postanowili skupić się w szczególności na nosie, ponieważ jest to struktura, którą łatwo zmierzyć i porównać z obrazami. Wykorzystując swoje skany 3D, Shriver i jego zespół mogli precyzyjnie zmierzyć nosy różnych ludzi, a wykorzystując dane o ich przodkach, określić, jak kształt nosa zmienia się w oparciu o różne pochodzenie wśród ponad 2500 osób z czterech regionów świata o różnym klimacie.
W badaniu opublikowanym dziś w czasopiśmie PLOS Genetics, Shriver pokazuje, jak temperatura i wilgotność powietrza, którym oddychamy, wpłynęła na kształt tego, czym oddychamy.
Pomysł, że klimat wpływa na kształt nosa nie jest nowy. W 1905 roku lekarz armii amerykańskiej Charles E. Woodruff pisał w swojej rozprawie naukowej The Effects of Tropical Light on White Men (Wpływ światła tropikalnego na białych mężczyzn), że „kształt i rozmiar nosa oraz pozycja nozdrzy są obecnie dość dobrze udowodnione jako kwestia selekcji najodpowiedniejszych odmian”. Opisał on jak, jego zdaniem, kształt nosa może pomóc w przystosowaniu się do klimatu w czasie:
„W tropikach, gdzie powietrze jest gorące i dlatego rozrzedzone, potrzeba go więcej i istotne jest by nie było przeszkód dla prądów powietrza, więc nozdrza są otwarte i szerokie, a nos bardzo płaski. Taki nos nie nadaje się do krajów zimnych, gdyż pozwala masom zimnego powietrza zalewać drogi oddechowe i podrażniać błonę wyściełającą, tak że nos musi być duży i mieć dużo powierzchni ogrzewającej, a nozdrza są zatem smukłymi szczelinami, które wpuszczają powietrze w cienkich wstęgach, które łatwo ogrzać. Hence tam musieć naturalny wybór w zimny kraj jeden rodzaj wariacja-duży kontraktowy nos, i wybór w gorący kraj inny krańcowy, tak że the różny typ stopniowo powstawać.”
Yet więcej niż wiek opóźniony, naukowiec być niezdolny definitywnie udowadniać czy te nosals wariacja być więcej niż tylko przypadkowy tło hałas w the bałaganiarski proces ewolucja. Teraz, dzięki tysiącom zeskanowanych nosów, Shriver i jego zespół zmapowali nie tylko geograficzne różnice w szerokości nosa, ale także obliczyli, czy zmiany te rozwijały się szybciej niż tempo normalnego „dryfu genetycznego”.”
„Wyraźnie pokazujemy, że części nosa ewoluowały szybciej niż można by się spodziewać, gdyby była to tylko neutralna ewolucja”, mówi Shriver o swoich wynikach. Wraz z jego mapą zmian geograficznych, to tempo ewolucji dowodzi, że klimat napędza przynajmniej część zmian w kształcie nosa.
Przyczyny, dla których Shriver podejrzewa, że tak się dzieje, są podobne do tych, które podał Woodruff: W ciepłym, wilgotnym klimacie, w którym ludzie ewoluowali jako pierwsi, szeroki nos pozwoliłby na wdychanie większej ilości powietrza przy mniejszym wysiłku. Ale jak może potwierdzić każdy, kto ma częste krwotoki z nosa i kaszle w zimie, zimniejsze, bardziej suche powietrze jest o wiele bardziej drażniące dla błon nosa i gardła. Bardziej wąski nos spowoduje więcej „turbulencji”, gdy powietrze jest wdychane, mieszając powietrze razem wewnątrz nozdrzy, aby pomóc ogrzać je jak piec konwekcyjny, mówi Shriver.
Te wpływy mogą wydawać się niewielkie w porównaniu z innymi czynnikami, które mogą napędzać ewolucję, ale Shriver wskazuje, że każdy czynnik, który może przyczynić się do kondycji osoby może być wybrany, bez względu na to, jak mały. „Mogą być naprawdę małe i nadal mieć naprawdę ostateczny efekt”, mówi Shriver.
Wciąż, prawdopodobnie istnieje o wiele bardziej dramatyczny nacisk odpowiedzialny za kształt nosa: płeć. „Jeśli cokolwiek zostało ukształtowane przez dobór płciowy, to jest to twarz” – mówi Shriver. Ludzie używają twarzy do oceny szerokiej gamy czynników dotyczących ich potencjalnych partnerów, a kształt nosa z pewnością odgrywa w tym rolę. Weźmy pod uwagę fakt, że prawie 250 000 Amerykanów poddało się rhinoplastyce – powszechnie znanej jako operacja plastyczna nosa – w 2011 roku, większość z nich z powodów kosmetycznych.
Teraz, gdy większość ludzi w rozwiniętym świecie spędza swoje życie w klimacie sterowanym przez człowieka, ze sztuczną klimatyzacją i ogrzewaniem, Shriver mówi, że „podstawową siłą idącą naprzód” w naturalnej selekcji nosów będzie selekcja seksualna. Wpływ doboru płciowego na nosy mógłby również pomóc wyjaśnić, dlaczego męskie i żeńskie nosy tak bardzo się różnią, choć Shriver twierdzi, że ten konkretny obszar nie został jeszcze zbadany. (Badania sugerują również, że mężczyźni mają większe nosy, aby mogli spożywać większe ilości tlenu, których wymagają ich ciała.)
„Myślę, że różnice między płciami są większe niż jakiekolwiek różnice populacyjne, które widzieliśmy”, mówi Shriver, wskazując, że kształt nosa stał się cechą płciową, którą mężczyźni i kobiety mogą wykorzystać do oceny siebie nawzajem.
Paleoantropolog z Uniwersytetu w Tybindze, Katerina Harvati, która nie brała udziału w badaniu, twierdzi, że badania Shrivera dobrze się spisują, opierając się na tej od dawna podtrzymywanej teorii. Harvati prowadziła badania nad tym, jak wielkość jamy nosowej czaszki różni się u ludzi z różnych regionów klimatycznych. Mówi, że analiza tkanek miękkich nosa przeprowadzona przez Shrivera „lepiej uwzględnia genetykę i przeprowadza dokładniejszą ocenę potencjalnego wpływu selekcji naturalnej na kształtowanie nosa.”
Jednakże Harvati zauważa, że tylko szerokość nosa wydawała się korelować z klimatem, podczas gdy inne czynniki nosa, takie jak wysokość lub ogólny rozmiar mierzony przez zespół Shrivera, nie wykazywały żadnego związku. Sugeruje to, „że ogólny kształt nosa nie jest związany z klimatem i jest pod wpływem wielu innych czynników, które niekoniecznie podlegają selekcji.”
Do tej pory, poprzednia praca Shrivera nad odmianami cech twarzy i genami stojącymi za nimi została wykorzystana do pomocy w budowaniu zdjęć potencjalnych podejrzanych z dowodami DNA. Ma on nadzieję, że w końcu pomoże to również ludziom wykorzystać DNA do rekonstrukcji twarzy dawno zmarłych ludzi i ich przodków. Ale jego następnym krokiem w badaniach nad nosem jest poszukiwanie konkretnych genów, które powodują te różnice w szerokości nosa między różnymi populacjami ludzkimi.
Do tego czasu oddychaj głęboko i ciesz się wiekami ewolucyjnej pracy, która poszła na stworzenie twojego nosa takim, jakim jest.
