Majdnem minden orr ellátja a szippantás, a légzés és a baktériumok elleni első védelmi vonal feladatát. Az orrok között azonban bőven akadnak markáns különbségek, az orrcimpád hosszától kezdve az orrlyukak szélességéig. Az antropológusok több mint egy évszázada találgatják és vitatják, hogy ezek közül a különbségek közül melyik a környezetünk hatásainak köszönhető. Most a tudósoknak bizonyítékuk van arra, hogy az éghajlat, amelyben őseink fejlődtek, segített meghatározni, mennyire széles vagy keskeny az orrunk ma.
“Mindig is lenyűgöztek azok a dolgok, amelyek különböznek az emberi populációk között” – mondja Mark Shriver, a Pennsylvania Állami Egyetem genetikusa és antropológusa. Shriver karrierjét azzal töltötte, hogy a fajunkon belüli eltéréseket vizsgálta, amelyek egyedivé tesznek minket – bőrpigmentáció, hangmagasság és még a koraszülés kockázata is -, és megpróbálta ezeket az eltéréseket konkrét génekkel összekapcsolni. Ennek a kutatásnak nagy része több mint 10 000 ember arcának 3D-szkenneléséből állt, hogy elemezze azt a számtalan apró különbséget, amiben egy arc különbözhet – és amiért.
Ezért a tanulmányért Shriver és csapata úgy döntött, hogy kifejezetten az orrra koncentrál, mivel ez egy könnyen mérhető és képekkel összehasonlítható struktúra. A 3D-s szkennelések segítségével Shriver és csapata pontosan meg tudta mérni a különböző emberek orrát, és a származásukra vonatkozó adatok felhasználásával feltérképezhette, hogy a világ négy különböző éghajlatú régiójából származó több mint 2500 ember között hogyan változik az orr alakja az eltérő háttér alapján.
A PLOS Genetics című folyóiratban ma közzétett tanulmányában Shriver bemutatja, hogy a belélegzett levegő hőmérséklete és páratartalma hogyan befolyásolta az orrunk alakját.
A gondolat, hogy az éghajlat hatással van az orr alakjára, nem új. 1905-ben Charles E. Woodruff, az amerikai hadsereg orvosa már azt írta A trópusi fény hatása a fehér emberekre című tudományos értekezésében, hogy “az orr alakja és mérete, valamint az orrlyukak elhelyezkedése ma már elég jól bizonyítottan a legerősebb fajták kiválasztásának kérdése”. Majd leírta, hogy véleménye szerint az orr alakja hogyan segíthet az idő múlásával alkalmazkodni az éghajlathoz:
“A trópusokon, ahol a levegő forró és ezért ritka, több levegőre van szükség, és lényeges, hogy ne legyen akadálya a légáramlatoknak, ezért az orrlyukak nyitottak és tágak, az orr pedig nagyon lapos. Az ilyen orr nem alkalmas hideg országokban, mivel lehetővé teszi, hogy a hideg levegő tömegei elárasszák a légutakat és irritálják a béléshártyát, ezért az orrnak nagynak kell lennie, és sok melegítő felülettel kell rendelkeznie, ezért az orrlyukak keskeny rések, hogy a levegőt vékony szalagokban, könnyen felmelegedve engedjék be. Ezért a hideg országokban természetes szelekciónak kellett történnie a variációk egyik fajtájának – a nagy, összehúzott orrnak -, a meleg országokban pedig a másik véglet szelekciójának, így a különböző típusok fokozatosan alakultak ki.”
Még több mint egy évszázaddal később sem tudták a tudósok véglegesen bizonyítani, hogy ezek az orrvariációk több mint véletlenszerű háttérzajok voltak-e az evolúció kusza folyamatában. Most, több ezer beszkennelt orrával Shriver és csapata nemcsak az orrszélesség földrajzi variációit térképezte fel, hanem azt is kiszámította, hogy ezek a változások gyorsabban fejlődtek-e, mint a normális “genetikai sodródás” üteme.”
“Világosan megmutattuk, hogy az orr egyes részei gyorsabban fejlődtek, mint ahogy azt várnánk, ha ez csak semleges evolúció lenne” – mondja Shriver az eredményeiről. A földrajzi eltérések térképével együtt ez az evolúciós sebesség azt bizonyítja, hogy az orrforma változásainak legalább egy részét az éghajlat irányítja.”
Az okok, amelyek miatt Shriver ezt feltételezi, hasonlóak Woodrufféhoz: A meleg, nedves éghajlaton, ahol az ember először kifejlődött, a széles orr lehetővé tenné, hogy kevesebb erőfeszítéssel több levegőt lélegezzen be. De mint azt bárki tanúsíthatja, aki télen gyakran kap orrvérzést és köhögést, a hidegebb, szárazabb levegő sokkal jobban irritálja az orr és a torok membránjait. Shriver szerint a keskenyebb orr nagyobb “turbulenciát” okoz a levegő belégzésekor, ami összekeveri a levegőt az orrlyukakban, és segít felmelegíteni azt, mint egy konvekciós sütő.
Ezek a hatások jelentéktelennek tűnhetnek más, az evolúciót vezérlő tényezőkhöz képest, de Shriver rámutat, hogy minden olyan tényező, amely hozzájárulhat egy ember fittségéhez, szelektálható, bármilyen kicsi is legyen az. “Ezek nagyon kicsik lehetnek, és mégis nagyon meghatározó hatásuk lehet” – mondja Shriver.
Mégis, valószínűleg egy sokkal drámaibb nyomás felelős az orrformánkért: a nemünk. “Ha valamit a szexuális szelekció formált, az az arc” – mondja Shriver. Az emberek az arcot arra használják, hogy számos tényezőt értékeljenek a potenciális párjukkal kapcsolatban, és az orr alakja minden bizonnyal szerepet játszik ebben. Gondoljunk csak arra a tényre, hogy 2011-ben közel 250 000 amerikainak végeztek orrplasztikát – közismert nevén orrműtétet -, a legtöbbjüket kozmetikai okokból.
Most, amikor a fejlett világban a legtöbb ember az ember által közvetített, mesterséges légkondicionálással és fűtéssel ellátott éghajlaton tölti életét, Shriver szerint az orr természetes szelekciójában az “elsődleges erő a szexuális szelekció lesz”. A szexuális szelekciónak az orrra gyakorolt hatása azt is megmagyarázhatja, hogy a férfiak és a nők orra miért különbözik annyira, bár Shriver szerint ezt a területet még nem vizsgálták. (A kutatások arra is utalnak, hogy a férfiaknak azért van nagyobb orruk, hogy a szervezetük által igényelt nagyobb mennyiségű oxigént fel tudják venni.)
“Azt hiszem, a nemek közötti különbségek nagyobbak, mint bármelyik általunk látott populációs különbség” – mondja Shriver, ami arra utal, hogy az orr alakja olyan nemi tulajdonsággá vált, amely alapján a férfiak és a nők értékelhetik egymást.
A Tübingeni Egyetem paleoantropológusa, Katerina Harvati, aki nem vett részt ebben a tanulmányban, azt mondja, hogy Shriver kutatása jól épít erre a régóta fennálló elméletre. Harvati olyan kutatásokat végzett, amelyek azt vizsgálták, hogy a koponya orrüregének mérete hogyan különbözik a különböző éghajlati régiókból származó embereknél. Azt mondja, hogy Shriver elemzése a lágy orrszövetekről “jobban figyelembe veszi a mögöttes genetikát, és alaposabb értékelést végez a természetes szelekció lehetséges befolyásáról az orr alakításában.”
Harvati azonban megjegyzi, hogy csak az orrszélesség látszott korrelálni az éghajlattal, míg az orr más tényezői, például a magasság vagy a Shriver csapata által mért teljes méret nem mutatott összefüggést. Ez arra utal, “hogy az orr általános alakja nem függ össze az éghajlattal, és sok más tényező befolyásolja, amelyek nem feltétlenül állnak szelekció alatt.”
Shriver korábbi, az arcvonások variációival és a mögöttük álló génekkel kapcsolatos munkáját eddig arra használták fel, hogy DNS-bizonyítékokkal segítsék a potenciális gyanúsítottakról készült bűnügyi fotók elkészítését. Reméli, hogy végül a DNS segítségével a régen elhunyt emberek és emberi elődök arcának rekonstruálásához is segítséget nyújt majd. Az orrkutatás következő lépése azonban az, hogy megkeresse azokat a konkrét géneket, amelyek ezeket az orrszélességbeli különbségeket okozzák a különböző emberi populációk között.
Addig is, lélegezz mélyeket, és élvezd az évszázados evolúciós munkát, amely az orrodat olyanná tette, amilyen.
