Иногда научные открытия выглядят так, будто мы случайно нашли старую записку, спрятанную в собственной истории. Вот и здесь — исследователи выяснили, что свинец сопровождал человеческих предков более двух миллионов лет, тихо, незаметно, но, возможно, весьма настойчиво влияя на мозг, поведение и способность говорить.
Работа, опубликованная в журнале «Science Advances», предлагает не просто новый взгляд на токсичность металлов — она расширяет наше понимание того, как формировался Homo sapiens и почему неандертальцы могли оказаться более уязвимыми.
Исследование трёх ведущих научных групп
В проекте участвовали специалисты из:
— Исследовательской группы геоархеологии и археометрии (Geoarchaeology and Archaeometry Research Group) при Южном Кросс-университете (Австралия),
— Отдела экологической медицины (Department of Environmental Medicine) Icahn School of Medicine at Mount Sinai (США),
— Школы медицины Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego School of Medicine) (США).
Они соединили методы трёх областей — геохимии, генетики и нейробиологии — чтобы понять, насколько давно свинец стал фактором, влияющим на человеческое развитие.
Древние зубы как хроники токсичного прошлого
Свинец в эмали и дентине
Учёные исследовали 51 окаменевший зуб австралопитеков, парантропов, ранних Homo, неандертальцев и Homo sapiens.
С помощью лазерной абляции специалисты обнаружили в эмали характерные «свинцовые полосы», образующиеся в детстве — словно природа сама оставила нам метки эпизодических отравлений.
Эти следы могли появляться из-за загрязнённой воды, почвы, вулканической активности или из-за высвобождения свинца из костей в стрессовые периоды.
Научный руководитель группы, Рено Жоанн-Бойо (Renaud Joannes-Boyau), отметил:
«Свинец был частью эволюционной среды. Мозг наших предков развивался под его влиянием — и это могло менять социальные навыки и когнитивные функции на протяжении тысяч поколений».
Как свинец вмешивался в развитие мозга: эксперименты с органоидами
Чтобы разобраться в функциональных последствиях, исследователи использовали мозговые органоиды — мини-версии развивающегося мозга, выращенные в лаборатории.
Они протестировали, как свинец влияет на разные варианты гена NOVA1, отвечающего за ключевые этапы формирования нейронных цепей.
Неандертальская версия гена оказалась более уязвимой
Органоиды с неандертальским NOVA1 показали выраженные нарушения в нейронах, работа которых связана с геном FOXP2 — тем самым геном, который считается критически важным для развития языка.
Органоиды с человеческой версией NOVA1 перенесли воздействие намного легче.
Научный сотрудник Алиссон Муотри (Alysson Muotri) из Университета Калифорнии в Сан-Диего пояснил:
«Получается, что наша версия NOVA1 могла стать адаптацией к токсической среде. Свинец — неприятный фактор, но он мог подталкивать эволюцию языка и коммуникации».
Эволюционная развилка: почему Homo sapiens и неандертальцы пошли разными путями
Генетические и протеомные данные показывают, что свинец нарушал работу множества путей, связанных с развитием речи, социальной коммуникацией и когнитивными функциями.
Особенно важны изменения FOXP2 — гена, без которого нормальная речь попросту невозможна.
Маниш Арора (Manish Arora) отметил:
«Токсичные факторы окружающей среды могли давать парадоксальные эволюционные преимущества. И это меняет наше понимание того, как возникали различия между видами гоминидов».
А что это значит для нас?
Несмотря на то что современный человек сталкивается со свинцом в иных масштабах и источниках, биологическая уязвимость, похоже, имеет глубокие эволюционные корни.
Рено Жоанн-Бойо (Renaud Joannes-Boyau) подчеркивает:
«Мы не просто переписываем историю свинца. Мы показываем, что взаимодействие генов и среды формировало нашу линию эволюции миллионы лет и продолжает влиять на нас сегодня».
Исследователи использовали материалы из Африки, Европы, Азии и Океании, а органоидные модели позволили увидеть, какие механизмы могли изменяться под давлением токсичных металлов.
Заключение
Свинец, который обычно ассоциируется с индустриальными катастрофами прошлого века, оказывается древним, незаметным и, возможно, глубоко эволюционным фактором.
Иронично, но именно токсичность могла сыграть роль в формировании наших когнитивных способностей — тех, что сделали Homo sapiens видом, умеющим говорить, думать, создавать и менять.
Авторы другого исследования показали, что микробиом кишечника может влиять на работу нервной системы и взаимодействие мозга с внутренней средой организма — подробнее:
Кишечный микробиом напрямую общается с мозгом через блуждающий нерв
Источник
- Renaud Joannes-Boyau, Janaina Sena de Souza, Manish Arora, Christine Austin, Kira Westaway, Ian Moffat, Wei Wang, Wei Liao, Yingqi Zhang, Justin W. Adams, Luca Fiorenza, Flora Dérognat, Marie-Helene Moncel, Gary T. Schwartz, Marian Bailey, Filipe F. dos Santos, Gabriela D. A. Guardia, Rafael L. V. Mercuri, Pedro A. F. Galante, Aline M. A. Martins, Blake L. Tsu, Christopher A. Barnes, John Yates, Luiz Pedro Petroski, Sandra M. Sanchez-Sanchez, Jose Oviedo, Roberto H. Herai, Bernardo Lemos, Matthew Tonge, Alysson R. Muotri. Impact of intermittent lead exposure on hominid brain evolution. Science Advances, 2025; 11 (42) DOI: 10.1126/sciadv.adr1524
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики ООО «ВеронаМед» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей.
E-mail для связи – xuslan@yandex.ru;
