Nagenoeg alle neuzen vervullen de taken van snuiven, ademhalen en het bieden van een eerste verdedigingslinie tegen bacteriële indringers. Maar er zijn veel verschillen tussen neuzen, van de lengte van je snuit tot de breedte van je neusgaten. Meer dan een eeuw lang hebben antropologen gespeculeerd en gedebatteerd over welke van deze verschillen te wijten zijn aan de effecten van onze omgeving. Nu hebben wetenschappers bewijs dat het klimaat waarin onze voorouders evolueerden, mede heeft bepaald hoe breed of smal onze neuzen vandaag zijn.
“Ik ben altijd gefascineerd geweest door dingen die verschillen tussen menselijke populaties,” zegt Mark Shriver, een geneticus en antropoloog aan de Pennsylvania State University. Shriver heeft zijn hele carrière gekeken naar de variaties binnen onze soort die ons uniek maken – huidpigmentatie, stemhoogte en zelfs het risico op vroeggeboorte – en heeft geprobeerd die variaties in verband te brengen met specifieke genen. Een groot deel van dat onderzoek bestond uit het 3D-scannen van de gezichten van meer dan 10.000 mensen om de talloze minuscule manieren waarop een gezicht kan verschillen te analyseren, en waarom.
Voor deze studie besloten Shriver en zijn team zich specifiek te richten op de neus, omdat dat een structuur is die gemakkelijk te meten en te vergelijken is met afbeeldingen. Met behulp van hun 3D-scans konden Shriver en zijn team de neuzen van verschillende mensen nauwkeurig opmeten, en met behulp van gegevens over hun voorouders in kaart brengen hoe de neusvorm varieert op basis van verschillende achtergronden bij meer dan 2500 mensen uit vier regio’s van de wereld met verschillende klimaten.
In een studie die vandaag in het tijdschrift PLOS Genetics is gepubliceerd, laat Shriver zien hoe de temperatuur en vochtigheid van de lucht die we inademen van invloed zijn geweest op de vorm waarmee we ademen.
Het idee dat het klimaat de neusvorm beïnvloedt, is niet nieuw. In 1905 schreef de Amerikaanse legerarts Charles E. Woodruff in zijn wetenschappelijke verhandeling The Effects of Tropical Light on White Men dat “de vorm en grootte van de neus en de stand van de neusgaten nu vrij goed bewezen zijn een kwestie te zijn van selectie van de fitste rassen.” Hij beschreef verder hoe volgens hem de vorm van een neus iemand kan helpen zich in de loop van de tijd aan een klimaat aan te passen:
“In de tropen, waar de lucht warm en dus ijl is, is meer lucht nodig en is het van essentieel belang dat er geen belemmering is voor de luchtstromen, zodat de neusgaten open en wijd zijn en de neus zeer plat. Een dergelijke neus is ongeschikt voor koude landen, omdat daardoor massa’s koude lucht de luchtwegen kunnen overspoelen en het slijmvlies kunnen irriteren, zodat de neus groot moet zijn en veel verwarmend oppervlak moet hebben, en de neusgaten daarom slank moeten zijn om lucht in dunne linten binnen te laten die gemakkelijk kunnen worden verwarmd. Vandaar dat er een natuurlijke selectie moet zijn geweest in koude landen van de ene soort variaties-grote samengetrokken neuzen, en een selectie in warme landen van het andere uiterste, zodat de verschillende typen geleidelijk ontstonden.”
Maar meer dan een eeuw later waren wetenschappers niet in staat definitief te bewijzen of deze neusvariaties meer waren dan toevallige achtergrondruis in het rommelige proces van de evolutie. Nu, met zijn duizenden gescande neuzen, hebben Shriver en zijn team niet alleen de geografische variaties in neusbreedte in kaart gebracht, maar ook berekend of deze veranderingen zich sneller ontwikkelden dan de snelheid van de normale “genetische drift.”
“We laten duidelijk zien dat delen van de neus sneller zijn geëvolueerd dan je zou verwachten als het gewoon neutrale evolutie was,” zegt Shriver over zijn resultaten. Samen met zijn kaart van geografische variaties bewijst deze evolutiesnelheid dat het klimaat ten minste een deel van de veranderingen in de neusvorm aanstuurt.
De redenen waarom Shriver vermoedt dat dit gebeurt, zijn vergelijkbaar met die van Woodruff: In de warme, vochtige klimaten waar de mens het eerst evolueerde, zou een brede neus het mogelijk maken om meer lucht in te ademen met minder inspanning. Maar zoals iedereen die in de winter vaak neusbloedingen krijgt en hoest kan beamen, is koudere, drogere lucht veel irritanter voor de membranen van neus en keel. Een smallere neus veroorzaakt meer “turbulentie” wanneer lucht wordt ingeademd, waardoor de lucht in de neusgaten wordt vermengd om deze te helpen verwarmen als een convectieoven, zegt Shriver.
Deze effecten lijken misschien klein in vergelijking met andere factoren die de evolutie zouden kunnen sturen, maar Shriver wijst erop dat op elke factor die kan bijdragen aan de fitheid van een persoon kan worden geselecteerd, hoe klein ook. “Ze kunnen echt klein zijn en toch een echt definitief effect hebben,” zegt Shriver.
Toch is er waarschijnlijk een veel dramatischer druk verantwoordelijk voor je neusvorm: seks. “Als er iets is gevormd door seksuele selectie, dan is het wel het gezicht,” zegt Shriver. Mensen gebruiken gezichten om een breed scala aan factoren over hun potentiële partners te evalueren, en de neusvorm speelt daar zeker een rol in. Denk aan het feit dat bijna 250.000 Amerikanen in 2011 een neuscorrectie ondergingen, waarvan de meeste om cosmetische redenen.
Nu de meeste mensen in de ontwikkelde wereld hun leven doorbrengen in door mensen veroorzaakte klimaten met kunstmatige airconditioning en verwarming, zegt Shriver, zal de “primaire kracht die vooruitgaat” in de natuurlijke selectie van neuzen seksuele selectie zijn. De invloed van seksuele selectie op neuzen zou ook kunnen helpen verklaren waarom mannelijke en vrouwelijke neuzen zo verschillen, hoewel Shriver zegt dat dit specifieke gebied nog niet is bestudeerd. (Onderzoek suggereert ook dat mannen grotere neuzen hebben, zodat ze de hogere zuurstofniveaus kunnen verbruiken die hun lichaam nodig heeft.)
“Ik denk dat de verschillen tussen de seksen groter zijn dan alle bevolkingsverschillen die we zagen,” zegt Shriver, wat erop wijst dat neusvorm een geslachtskenmerk is geworden dat mannen en vrouwen kunnen gebruiken om elkaar mee te beoordelen.
Tübingen Universiteit paleoantropoloog Katerina Harvati, die niet betrokken was bij deze studie, zegt dat Shriver’s onderzoek goed werk doet door voort te bouwen op deze lang gekoesterde theorie. Harvati heeft onderzoek gedaan naar hoe de grootte van de neusholte van de schedel verschilt bij mensen uit verschillende klimaatgebieden. Ze zegt dat Shrivers analyse van de zachte neusweefsels “beter rekening houdt met de onderliggende genetica en een grondiger beoordeling uitvoert van de mogelijke invloed van natuurlijke selectie bij het vormen van de neus.”
Het valt Harvati echter op dat alleen de neusbreedte bleek te correleren met het klimaat, terwijl andere factoren van de neus, zoals de hoogte of de totale grootte, gemeten door het team van Shriver, geen verband vertoonden. Dit suggereert “dat de algemene vorm van de neus niet gerelateerd is aan het klimaat, en beïnvloed wordt door vele andere factoren die niet noodzakelijkerwijs onder selectie staan.”
Tot nu toe is Shrivers eerdere werk aan variaties in gezichtskenmerken en de genen erachter gebruikt om te helpen bij het samenstellen van mugshots van potentiële verdachten met DNA-bewijsmateriaal. Hij hoopt dat het uiteindelijk ook mensen zal helpen DNA te gebruiken om gezichten van lang overleden mensen en menselijke voorouders te reconstrueren. Maar zijn volgende stap in het neusonderzoek is het zoeken naar de specifieke genen die deze verschillen in neusbreedte tussen verschillende menselijke populaties veroorzaken.
Tot dan, haal diep adem en geniet van het eeuwenlange evolutionaire werk dat is verricht om uw neus te maken zoals hij is.
