A méreg, ami 2 millió éve befolyásolja az emberi evolúciót

Amikor az ólommérgezésről esik szó, általában a modern ipari társadalom képei jelennek meg: a festékek, a régi vízvezetékek, a kipufogógázok...

Amikor az ólommérgezésről esik szó, általában a modern ipari társadalom képei jelennek meg: a festékek, a régi vízvezetékek, a kipufogógázok és a városi szennyezés világa. Az ólom napjainkban egyértelműen a civilizáció egyik legveszélyesebb melléktermékének számít, amely ellen világszerte közegészségügyi kampányok küzdenek.

Egy friss kutatás azonban alapjaiban formálja át ezt a szemléletet. A Science Advances folyóiratban megjelent tanulmány szerint az emberi faj ősei már több millió évvel ezelőtt is ki voltak téve az ólom hatásainak – és ez az ősi kapcsolat talán magát az emberi agy fejlődését is befolyásolta. (1)

Ez a felismerés nemcsak a múlt megértését változtatja meg, hanem új fényt vet arra is, hogyan alakult ki az emberi intelligencia, és milyen mélyen szövődött bele az evolúció történetébe egy olyan anyag, amelyet ma mérgezőnek tartanak.

Egy méreg, amely idősebb az emberiségnél

Az ólom erős neurotoxin, vagyis idegsejtmérgező anyag, amely gátolja az agy és a test fejlődését. A tudomány mai állása szerint nincs biztonságos ólomszint: már a legkisebb mennyiség is ronthatja a memóriát, a tanulási képességet és a viselkedést, különösen gyermekkorban. Ennek tudatában az ólom eltávolítása a benzinből, a festékekből és a vízvezetékekből az utóbbi évszázad egyik legjelentősebb egészségvédelmi sikere volt.

A Southern Cross Egyetemen végzett vizsgálatok azonban meglepő felfedezést hoztak. Ősi emberi és előemberi fosszíliák – főként fogmaradványok – elemzése során a kutatók egyértelmű ólomnyomokat találtak, amelyek több millió éves múltra tekintenek vissza. A minták Afrikából, Ázsiából és Európából származtak, és koruk akár kétmillió év is lehet.

A vizsgálatokhoz ultrafinom lézerek szolgáltak, amelyek a fogak rétegeit mikroszkopikus pontossággal olvasták le, hasonlóan a fa évgyűrűihez. Minden egyes réteg egy-egy életszakaszt őrzött. Amikor az ólom bekerült a szervezetbe, kémiai "aláírást" hagyott hátra. A mért adatok szerint ez a hatás nem alkalmi volt, hanem ismétlődő jelenségként jelent meg az egyedek életében.

A természetes források nyomában

A leletek alapján az ősi emberek nem éltek ólommentes világban. A fém jelenléte nem a bányászatból vagy kohászatból ered, hiszen ezek az emberi tevékenységek csak jóval később, a civilizáció hajnalán jelentek meg. A korai ólomforrások sokkal inkább természetes eredetűek lehettek: vulkáni hamu, ásványi anyagokban gazdag talaj, vagy olyan talajvíz, amely ólomtartalmú kőzeteken szivárgott át.

Száraz időszakokban, éhezés idején a korai emberek mélyebbre áshattak vízért, vagy olyan növényeket és gyökereket fogyaszthattak, amelyek felszívták a talajban lévő nehézfémeket. Minden egyes fog tehát nem csupán egy egyed életének fizikai maradványa, hanem egyfajta napló is, amely az életkörülményekről, a túlélésért folytatott küzdelemről és a környezet rejtett veszélyeiről mesél.

A fosszilis fogaktól a mesterséges agyszövetig

A kutatók nem elégedtek meg a múlt nyomainak feltárásával. Hogy megértsék, miként hathatott az ólom az agy fejlődésére, genetikusok és idegtudósok együttműködésével laboratóriumban mini agyszöveteket – úgynevezett agyi organoidokat – hoztak létre. Ezek a parányi sejtcsoportok az emberi agy fejlődésének korai szakaszait modellezik.

A kísérletek során kétféle genetikai változatot használtak: az egyik a modern emberre jellemző NOVA1 gén, a másik pedig annak egy archaikus, a neandervölgyiekre és a gyenyiszovai emberekre jellemző változata volt. A NOVA1 kulcsszerepet játszik az idegrendszer fejlődésének szabályozásában és abban, hogyan reagálnak az idegsejtek a környezeti stresszhatásokra, például a nehézfémekre.

A mindkét génváltozatot tartalmazó organoidokat kis mennyiségű ólomnak tették ki, olyan koncentrációban, amilyennek az ősi emberek természetes környezetben valószínűleg ki voltak téve. Az eredmények meglepőek voltak: az archaikus génváltozattal rendelkező agyszövetek erős stresszreakciót mutattak, az idegsejtek közötti kapcsolatok nehezebben alakultak ki, és a kommunikációért felelős hálózatok működése is zavart szenvedett. A modern emberi génváltozattal rendelkező sejtek ezzel szemben jóval ellenállóbbnak bizonyultak.

Ezek az adatok arra utalnak, hogy az emberi faj evolúciója során genetikai alkalmazkodás történt: a természetes szelekció előnyben részesíthette azokat a változatokat, amelyek fokozott védelmet biztosítottak az ólom idegrendszeri károsító hatásai ellen.

Evolúciós nyomás és túlélés

Az evolúció története nem csupán a sikeres alkalmazkodások krónikája, hanem folyamatos küzdelem a környezeti kihívásokkal szemben. Az ólommal való érintkezés is egy ilyen kihívás lehetett. Azok az egyedek, akik genetikai alapon jobban tűrték a nehézfém hatásait, nagyobb eséllyel élhettek túl, és adhatták tovább ellenállóbb génjeiket.

Ez a folyamat hosszú idő alatt hozzájárulhatott ahhoz, hogy az emberi agy fokozatosan megerősödjön, ellenállóbbá váljon a környezeti stresszel szemben, és hatékonyabban fejlessze ki a tanulási, kommunikációs és szociális képességeket. Bár az ólom továbbra is mérgező, az evolúció olykor a szenvedés és a nehézségek révén hoz létre maradandó, akár előnyös változásokat is.

Egy modern probléma ősi gyökerekkel

Az ólommal való több millió éves kapcsolat új perspektívát ad a jelenkori környezetszennyezés megértéséhez. Noha a legtöbb országban szigorú korlátozások vonatkoznak az ólomhasználatra, a UNICEF adatai szerint a világ gyermekeinek harmada még ma is olyan vérólomszinttel él, amely károsíthatja az egészségét. A különbség a múlt és a jelen között nem az anyag létezésében, hanem a kitettség mértékében rejlik.

Az ipari forradalom óta az emberiség megsokszorozta az ólomszennyezés forrásait, így az, ami valaha ritka és természetes veszély volt, mára állandó és mesterséges fenyegetéssé vált. Az ősi fosszíliák és a modern laboratóriumi kísérletek együttesen emlékeztetnek arra, hogy az emberi szervezet mindig is kénytelen volt együtt élni a környezet kémiai kihívásaival. A történelem tanulsága szerint azonban a túlélés kulcsa az alkalmazkodásban rejlik.

A múlt megértése tehát nem pusztán tudományos kíváncsiság kérdése. Ha felismerhető, miként reagált az emberi szervezet az ősi mérgező hatásokra, akkor az is érthetővé válik, miként lehet a jövőben ellenállóbbá tenni a közösségeket a modern világ szennyezéseivel szemben. (2)

(1) - https://www.science.org/doi/10.1126/
(2) - https://theconversation.com/human