Odos spalva. Antropologinė klasifikacija. Kas lemia žmogaus odos spalvą nuo ko priklauso melanino kiekis?

Buvo rastas genas, kuris greičiausiai yra atsakingas už žmogaus odos spalvą

Pensilvanijos universiteto genetikų grupė, tirianti akvariumo zebrines žuvis (Zebra-fish), atrado, kuri greičiausiai vaidina lemiamą vaidmenį formuojant žmonių odos spalvą.

Žmogaus odos spalva priklauso nuo skaičiaus ir dydžio melanosomos - mažos pigmento granulės specialiose melanocitų ląstelėse, taip pat šiose granulėse esančio pigmento spalva. Šiandien žinoma apie šimtą genų, kurie dalyvauja pigmento gamybos procese. Kai kurių iš jų pokyčiai yra susiję, pavyzdžiui, su tokiu pažeidimu kaip albinizmas . Tačiau būdingų rasinių odos pigmentacijos skirtumų dar nepavyko susieti su jokiu iš genų. Kitų gyvūnų odos pigmentacija yra tokia pati.

Grupei vadovauja Keithas Chengas (Keith Cheng) Pensilvanijos universitete daugelį metų tyrinėja odos vėžio prigimtį. Darbui buvo naudojamas akvariumas zebra žuvis (danio rerio, angl. „Zebrafish“), kuris jau tapo tradiciniu genetinių tyrimų modeliu. Netikėtas atradimas pasirodė esąs šalutinis darbo produktas. Tyrėjai išsiaiškino, kad tam tikra zebrų žuvų rūšis (vadinamos auksinėmis) turi mažesnes, retas melanosomas su šviesesniu pigmentu.

Nuodugnesnė analizė leido susieti šią savybę su mutacija, dėl kurios vienas iš baltymų, vad. slc24a5 , yra sintetinamas sumažinta forma, dėl ko keičiasi pigmentacija, pranešama PhysOrg svetainėje. Kai auksinėms zebrinėms žuvims buvo duoti normalūs baltymai, jos atgavo normalią spalvą. Tačiau įdomiausia buvo tai, kad už šio baltymo sintezę atsakingas genas randamas beveik visuose stuburiniuose gyvūnuose, įskaitant žmones. Be to, jis niekada nebuvo susijęs su pigmentacijos mechanizmais.

Norėdama pagaliau suprasti šį radinį, Keita Cheng kreipėsi pagalbos į savo kolegą Marką Shriver (Mark Shriver), kuris specializuojasi žmogaus evoliucinėje genetikoje ir pigmentacijos fiziologijoje.

Pradėję nuo žmogaus HapMap variacijų duomenų bazės, tyrėjai aptiko vieno nukleotido polimorfizmą (SNP) vienoje to paties geno vietoje, dėl kurios pasikeitė žuvų spalva. Be to, Vakarų Afrikos ir Rytų Azijos gyventojams šioje padėtyje šis genas yra lygiai toks pat kaip ir kitų stuburinių gyvūnų, įskaitant šimpanzes ir zebras, o europiečiams rastas vos vieno nukleotido skirtumas.

Siekdamas patikrinti rastos mutacijos ryšį su odos spalva, Shriveris išanalizavo šios mutacijos buvimą tarp rasių santuokų palikuoniuose. Rezultatai parodė, kad žmonės, turintys europietišką geno versiją, paprastai turi šviesesnę odą nei tie, kurie turi senovinį variantą. Dėl to mokslininkai padarė išvadą, kad nustatytos mutacijos indėlis į žmogaus odos spalvą svyruoja nuo 25 iki 38%.

Grupė mano, kad rasiniai baltųjų akių ir plaukų spalvos skirtumai taip pat gali būti nulemti SLC24A5 geno variacijos, tačiau Rytų azijiečių odos spalvos skirtumai yra susiję su kitų genų pokyčiais, kurie dar nebuvo atrasti. Daroma prielaida, kad ši europiečių mutacija yra prisitaikanti. Pigmentacijos mažinimas yra būtinas norint palaikyti pakankamą vitamino D sintezės lygį odoje esant sumažėjusiam saulės spindulių kiekiui, o tai neleidžia vystytis rachitui.

Labiausiai žinomas požymis, susijęs su prisitaikymu prie klimato, yra odos spalva. Ten, kur ultravioletinė šviesa yra intensyviausia, žmonių oda yra tamsiausia. Šiaurinėse platumose žmonės turi šviesiausią odą, jei taip nebūtų, vaikai susirgtų rachitu, nes tamsi oda apsaugo nuo ultravioletinės spinduliuotės, kurios veikiamas vitaminas D yra būtinas kalcio įsisavinimui.

Odos pigmentacijos intensyvumas siejamas su melanino pigmento, kurį kontroliuoja melanokortino receptorių baltymas, kaupimu. Šį baltymą koduojantis genas buvo tiriamas įvairiose tautose, ir buvo įrodyta, kad mutacijų, dėl kurių susilpnėjo pigmentacija, kaupimasis įvyko tarp Azijos ir Europos gyventojų. Įdomus faktas yra tai, kad nors Afrikos tautos turi didžiausią genetinę įvairovę, šio geno mutacijų nėra, nes šviesi oda ten neprisitaiko. Paveikslėlyje parodytas odos pigmentacijos pasiskirstymas platumoje.

Odos pigmentacijos intensyvumas neigiamai koreliuoja su platuma, nors yra keletas išimčių. Pavyzdžiui, eskimai turi šiek tiek tamsesnę odą nei kitos populiacijos, gyvenančios toje pačioje platumoje. Spėjama, kad taip yra dėl to, kad netolimoje praeityje jie atkeliavo iš pietinių vietovių ir nespėjo prisitaikyti, arba valgo daug jūrų gyvūnų kepenų, kuriose yra daug vitamino D.

Ūgis ir kūno formos taip pat yra prisitaikymas prie klimato sąlygų. Šiaurėje naudingiausia būti žemam, trumpesnėmis galūnėmis, nes pietuose per odą šilumos nuostoliai bus minimalūs, priešingai, ji plona ir aukšta, kad netektų daugiau šilumos.

Odos spalva yra viena iš labiausiai kintančių žmogaus, kaip rūšies, savybių. Manoma, kad jis yra prisitaikantis, tai yra, prisitaiko prie aplinkos sąlygų, kad gautų maksimalią naudą organizmui. Taigi tamsi odos spalva leidžia apsaugoti ją nuo neigiamo ultravioletinės spinduliuotės pertekliaus poveikio regionuose, kuriuose yra karštas klimatas, o šviesi oda padidina sintezę.Dregionuose, kur mažai saulės šviesos.

Tuo tarpu iki šiol buvo žinomi tik keli genai, susiję su odos spalva, ir visi jie buvo identifikuoti atlikus Europos gyventojų genetinės medžiagos tyrimus. Naujojo tyrimo autoriai daugiausia dėmesio skyrė Afrikai ne tik todėl, kad šis žemynas laikomas žmonijos lopšiu, bet ir dėl to, kad regiono odos atspalviai svyruoja nuo šviesiai rudos iki beveik juodos.

Palyginus beveik 1600 žmonių iš skirtingų etninių populiacijų genetinę informaciją ir duomenis apie jų odos pigmentaciją, pavyko nustatyti šešis genomo regionus, kurių mutacijos lemia odos atspalvių skirtumus. Dėl to mokslininkai sugebėjo rasti atsakymus į kai kurias žmogaus evoliucijos paslaptis. Pavyzdžiui, tapo aišku, kodėl Rytų afrikiečių oda yra šviesesnė nei kitų afrikiečių.

Dauguma naujai atrastų genetinių variantų yra labai seni. Mutacijos, susijusios su tamsia ir šviesia odos spalva, atsirado daugiau nei 300 tūkstančių, o kai kurios – maždaug prieš milijoną metų, dar prieš šiuolaikinių žmonių egzistavimą. Tuo pačiu metu seniausios genetinės variacijos lemia būtent šviesų odos atspalvį. Tai rodo, kad mūsų protėviai buvo šviesiaodžiai, o ne tamsiaodžiai, sakė pagrindinė autorė Sarah Tishkoff (Sara Tiškoffas) iš Pensilvanijos valstijos universiteto (JAV).

Kai jie prarado plaukus ir persikėlė iš džiunglių į savaną, pirmiesiems žmonėms reikėjo tamsesnės odos. Tishkoff ir jos kolegos sugebėjo nustatyti šių genetinių pokyčių pėdsakus – kai kurie naujai atrasti variantai, lemiantys odos tonusą, yra susiję su reakcija į ultravioletinę spinduliuotę ir melanomos rizika ().

Visų pirma, mes kalbame apie geno variantąDDB 1, susijusi su tamsia odos spalva ir atsakingas už DNR atkūrimą odos ląstelėse po saulės poveikio. Afrikiečiai serga palyginti retai. Tuo pačiu metu „apsauginė“ šio geno versija dažniausiai pasireiškia stipriausios ultravioletinės spinduliuotės regionų gyventojams. Tishkoffas mano, kad ši mutacija vaidina pagrindinį vaidmenį mažam odos ligų lygiui Afrikos šalyse. Tuo pačiu metu už Afrikos ribų ši mutacija nepalaikoma natūralios atrankos žmonėms, kurių oda praktiškai nepasireiškia. Šis „perjungimas“ įvyko prieš 60–80 tūkstančių metų, maždaug tuo metu, kai šiuolaikiniai žmonės pradėjo migruoti iš Afrikos žemyno.

Žmonės yra skirtingi: juodi, balti, taip pat rudi: nuo šviesių iki tamsių. Odos spalva įvairiuose žemynuose skiriasi. Iš kur atsirado ši įvairovė? Nuo ko priklauso žmogus? Kas yra melaninas? Išsiaiškinkime.

Melaninas. Kas čia?

Medicininiu požiūriu melaninas sintetinamas odos ląstelėse, vadinamose melanocitais. Įdomu tai, kad jo yra daugumoje gyvūnų, įskaitant žmones. Būtent pigmentas melaninas suteikia odai įvairius atspalvius. Jis sintetinamas dviem pagrindinėmis formomis, kurių spalva gali skirtis nuo geltonos iki tamsiai rudos ir juodos. Eumelaninas yra melanino forma, suteikianti odai rudą spalvą. Antroji melanino forma yra pheomelaninas, kuris turi rausvai rudą atspalvį. Dėl feomelanino žmonės turi strazdanų arba ugniai raudonus plaukus.

Šiandien beveik kiekvienas žmogus žino apie genetiką. Kiekvienas iš mūsų paveldėjome chromosomų rinkinį iš savo tėvų, įskaitant tuos, kurie atsakingi už žmogaus odos spalvą. Kuo aktyvesni genai ląstelėse, tuo tamsesnė odos spalva. Neseniai vienoje šeimoje buvo galima stebėti unikalų atvejį, kai gimė skirtingų odos spalvų dvyniai. Tačiau, be genetinio polinkio, melanino gamybai įtakos turi ir išoriniai veiksniai.

Melanino poveikis žmogui

Kiekvienas mūsų planetos žmogus turi maždaug tiek pat melanocitų. Šis faktas įrodo, kad visi planetos žmonės, nesvarbu, ar tai būtų baltaodžiai vyrai, ar juodaodžiai merginos, turi tokią pačią odą. Kyla klausimas dėl melanino sintezės individualaus organizmo ir kai kurių išorinių veiksnių. Veikiant ultravioletiniams spinduliams, žmogaus oda pradeda gaminti daugiau melanino. Tai padeda išvengti DNR pažeidimų žmogaus odoje.

Šis procesas dar nėra iki galo ištirtas, tačiau apsauginės organizmo reakcijos dėka mūsų oda išlieka nepažeista. O tarp žmonių, gyvenančių pusiaujo regione, kur saulės spinduliai negailestingai degina, oda įgavo jai būdingą tamsią spalvą.

Programos gedimas

Tačiau, deja, yra taisyklių išimčių. Šiandien galite stebėti retą ligą – albinizmą. Jam būdingas melanino nebuvimas odos ląstelėse. Šis procesas stebimas tiek gyvūnams, tiek žmonėms. Mums patinka stebėti sniego baltumo gyvūnus, pavyzdžiui, galite pamatyti ką nors didingo, bet jei taip nutinka žmogui, tai tikrai tragedija. Žmogus negali ilgai būti atviroje saulėje, jo oda akimirksniu nudega. Kūnas kenčia nuo stiprios radiacijos.

Yra dar vienas genetinės programos sutrikimas, kurį sukelia laipsniškas melanocitų nykimas – vitiligo. Tokiu atveju oda tampa dėmėta. Nepriklausomai nuo vyraujančios žmogaus odos spalvos, sergant šia liga ji kartais tampa visiškai balta. Ir dėl to iš prigimties tamsaus gymio žmogus gali tapti visiškai baltas. Deja, šiandien genetiniai defektai yra nepagydomi.

Šviesiaodžiai planetos gyventojai

Įdomus faktas yra tai, kad baltaodžių gyventojų atstovai sudaro 40% visos žmonijos. Kaip jau minėjome, genetiškai šviesią žmogaus odos spalvą lemia melanino aktyvumas ląstelėse. Jei atsižvelgsime į tai, kad aplink planetą apsigyvenę žmonės turėjo tam tikrai grupei būdingus veido bruožus ir odos spalvą, tai laikui bėgant dėl ​​grupės izoliacijos susiformavo šviesios odos rasė. Didžioji dalis tokių žmonių gyvena Europoje, Azijoje ir Šiaurės Afrikoje.

Žmogaus odos spalva, kaip jau minėta, priklauso ir nuo išorinių veiksnių. Pavyzdžiui, Šiaurės Europos žmonių oda šviesesnė nei azijiečių. šiaurėje yra mažiau aktyvūs, todėl baltieji lengviau gauna organizmui reikalingo vitamino D. Nors reikia pastebėti, kad yra šiaurės tautų, kurioms pakanka Mokslininkų teigimu, tai priklauso ir nuo maisto.

Įdomu tai, kad žmonėms, turintiems šviesią odą, viršutiniuose epidermio sluoksniuose esantis melaninas yra pavieniais egzemplioriais. Akių spalva priklauso ir nuo to, kuriame rainelės sluoksnyje yra daug melanino. Jei tai pirmasis sluoksnis, tada akys bus rudos, o jei ketvirtas ar penktas sluoksnis, tada atitinkamai mėlynos arba žalios.

Juodaodžiai

Dauguma tamsiaodžių gyventojų gyvena Centrinėje ir Pietų Afrikoje. Žmonės šioje klimato zonoje yra veikiami intensyvaus saulės poveikio. O ultravioletinių spindulių poveikis žmogaus organizme sukelia melanino sintezę, kuri atlieka apsauginę funkciją. Nuolatinio buvimo saulėje rezultatas – tamsi oda.

Žmonių, turinčių juodą odą, genetinis bruožas yra tas, kad jų ląstelės gamina melaniną dideliais kiekiais. Be to, kaip nustatė mokslininkai, tokių žmonių viršutinis epidermio sluoksnis visiškai padengia odą pigmentu. Šis faktas suteikia odai spalvą nuo rudos iki beveik juodos.

Įdomus faktas yra tai, kad melanino pigmentas atsiranda žmonėms embriono vystymosi metu. Tačiau iki gimimo melanocitai praktiškai išnyksta iš kūdikio kūno, o po gimimo jie pradeda intensyviai vystytis odoje. Daugelis žmonių nustemba pamatę šviesius kūdikius iš tamsiaodės mamos. Faktas yra tas, kad kūdikiai gimsta šviesūs ir per ateinančius kelis mėnesius tamsėja.

Apibendrinant

Šiuo metu mokslas remiasi tuo, kad žmogaus odos spalva yra tam tikros žmonių grupės prisitaikymo prie saulės spinduliuotės intensyvumo jų gyvenamojoje vietoje rezultatas. Melaninas šiuo atveju atlieka apsaugines funkcijas nuo saulės ultravioletinės spinduliuotės, jei jos nėra, oda labai greitai nusausėtų. Be senėjimo, didėja ir odos vėžio rizika.

Įdomu tai, kad moterų oda yra šiek tiek šviesesnė nei vyrų. Štai kodėl juodos merginos atrodo žymiai lengvesnės nei vaikinai. Žmonėms su šviesia derma šis skirtumas praktiškai nėra pastebimas. Deja, šiuolaikiniame pasaulyje odos spalva dažnai kuria stereotipus. Žmonijos pasidalijimas šiuo pagrindu dažnai veda prie Bet juk visi priklausome tai pačiai rūšiai ir esame žmonės.

Odos spalva priklauso nuo trijų elementų – melanino (sodra, ruda spalva), hemoglobino (rausvas atspalvis) ir karotino (gelsvas atspalvis). Kiekvienas žmogus turi skirtingą šių trijų elementų derinį, dėl kurio atsiranda unikalus odos atspalvis. Vyrų oda šiek tiek tamsesnė – jai įtakos turi ir hormonų lygis. Įvairių kūno dalių oda yra nevienodos spalvos.

Odos tamsumas priklauso nuo melanino. Už melanino gamybą atsakingi du genai, kurių kiekvienas turi dvi savybes – dominuojantį ir recesyvinį. Dominuojanti savybė – juoda oda, recesyvinė – balta. Bet tai nereiškia, kad vienas nuolat dominuoja – jie maišosi. Todėl galimi 16 derinių.

Tegul pirmasis genas žymimas skaičiumi 1, o antrasis – 2. Juodos odos spalvos dominuojanti charakteristika bus M, o baltos odos spalvos recesyvinė – m.

Iššifruokime paveikslėlį

1 – M1M1M2M2 – visos dominuojančios charakteristikos – Juoda oda

2. MMMm – trys dominuojančios ir viena recesyvinė charakteristika – Tamsiai ruda oda.

3.MMmm – dvi dominuojančios ir dvi recesyvinės charakteristikos – vidutinio rudumo oda .

4. Mmmm – viena dominuojanti ir trys recesyvinės charakteristikos – šviesiai ruda odos spalva

5. mmmm - visos charakteristikos yra recesyvinės - balta odos spalva

Tarp jų yra pereinamųjų derinių.

Jei norite, galite apskaičiuoti, kokia turtinga oda gali būti jūsų vaikų, jei jums patinka kombinatorika. Tiesiog taip – ​​tik dėl malonumo.
mano tipas Mmmmm, mano vyro tipas Mmmmm. Vaikui galime perduoti du genus. Gavau kelis derinius. Iš jų šiek tiek MMMm, šiek tiek Mmmm ir daugiausia MMmm. Pas mus viskas nuspėjama =) Šviesiausia odos spalva gali būti kaip mano, tamsiausia gali būti kaip mano vyro. O būna ir daug įdomiau – kai vaikas tamsesnis ar šviesesnis už abu tėvus.

Karotinas ir hemoglobinas lemia dominuojantį odos toną (po toną) - rožinė (hemoglobinas) (viršutinė paveikslėlio eilutė) arba gelsva (karotinas) (paveikslo apatinė eilutė)

Paprastai į šiuos pustonius atsižvelgia pamatų gamintojai, bet tai bus atskira tema.

Odos spalvai apibūdinti antropologai dažnai naudoja Von Luschan skalę. (Von Luschan chromatinė skalė)
Norėdami sužinoti savo odos spalvą, pažiūrėkite į odą po dilbiu, kuri dažniausiai neįdega.

Čia yra natūrali svarstyklių versija

Štai patogesnis skaitmeninis

Negaliu tiksliai nustatyti savo odos tipo - nei 15, nei 16. Galiu pasakyti tik tiek, kad ji aiškiai smėlio spalvos, t.y. ne 14, ir aišku ne alyvuogių, t.y. ne 17. 16 atrodo arčiau, nes ant rankų oda šiek tiek gelsva - bet spalva gali priklausyti nuo monitoriaus nustatymų..

Odos prisotinimas yra glaudžiai susijęs su fototipas - odos reakcija į ultravioletinę spinduliuotę. Apie tai papasakosiu kitą kartą.