海女們在很小的時候就下潛到寒冷的海洋中捕撈貝類,即使在懷孕期間也是如此,分娩后幾天她們就會繼續采集海藻、鮑魚和其他食物。她們在沒有氧氣面罩的情況下,每天潛水和重新浮出水面的時間長達5小時。
韓劇《苦盡柑來遇見你》以豆瓣9.6高分席卷網絡,其中女主角愛純及其海女母親光禮、女兒金明三代人的命運牽動人心,也讓“海女”這個職業走進了大眾的視野。
近期一項科學研究表明,海女在長年的潛水中鍛煉并進化出了“超能力”,以使得她們能夠更適應長期潛水的生活。
非遺傳適應: 海女心率遠低于大陸人群
濟州島位于韓國南部海岸附近,是被稱為“海女”的女性潛水員的家園。一代又一代的濟州島婦女長年潛水,僅憑借自己的身體從近20米深的大海里收集食物。
近期,一個國際研究小組發現了自然選擇起作用的證據:根據發表在《細胞報告》上的一篇論文,濟州島居民體內發現的一種遺傳變異,有助于防止她們在潛水時血壓升高。
▲當地時間2023年11月19日,韓國濟州島,海女在海灘附近展示收獲 圖據 IC photo
基因組分析發現濟州島海女至少發展出三個獨特的特征。
第一種是非遺傳適應——心動過緩:海女心率緩慢,低于每分鐘60次。這種現象可能是由于心血管訓練引起的。
研究人員發現,在一次模擬潛水中,普通濟州島民的心跳速度減慢了約每分鐘20次,與韓國大陸女性的心跳速度大致相同。在同樣的情況下,一生都在潛水的海女則將心跳速度減慢了更多,“一名海女的心率在不到40秒的時間內下降了15次。”
在測試中,參與者屏住呼吸,將臉浸入冷水盆中,這會觸發與潛水相同的身體反應。該模擬使研究人員能夠在未經訓練且可能不會游泳的老年女性中模擬潛水情況。
“當任何人潛水時,屏住呼吸、將自己浸入水中會觸發哺乳動物的潛水反射.”領導這項研究的美國猶他大學人類生物適應專家梅麗莎·安·伊拉多說。這有助于哺乳動物(在本例中為人類)節省氧氣,在再次呼吸之前留出更多時間。
“當你潛水時,每一次心跳都會給你的細胞帶來更多的氧氣,這通常是一件好事。”伊拉多解釋說,“但當你沒有氧氣進入時,你會想減慢它的速度。
研究人員稱,海女在年輕的時候,經常屏住呼吸兩到三分鐘,這取決于她們潛水的目的。海膽生活在淺水區,所以在采集時,海女不需要潛到很深的地方。
這種心率適應沒有遺傳基礎,研究人員認為,任何人只要經過一生的訓練,就可以發展出相同的能力。
▲幾個世紀以來,海女一直在濟州島附近的水域潛水,從海底收獲食物
海女的基因突變:耐寒、血壓低、不易中風
濟州島海女另兩種特征則來自于基因突變,第一個與耐寒有關,第二個與舒張壓降低有關。
伊拉多表示,海女以其耐受冷水的能力而聞名,這似乎與另一種遺傳變異有關。
研究人員在一種稱為zeta-肌聚糖的基因中發現了一個變異。該基因的變異與疼痛耐受性和耐寒性的測試有關。該測試要求參與者將手浸入一桶冰水中,一次浸泡幾分鐘,這與海女冬季潛水類似,均需要進入極冷的水中。因此,研究者表示它可能與海女耐寒能力的顯著特征有關。
基因組分析還顯示,濟州島的居民,無論是潛水員還是非潛水員,在基因上都與來自韓國大陸的參與者不同。自然選擇和相對隔離塑造了濟州島海女群體獨特的遺傳和生理特征。
除了耐寒以外,舒張壓降低出現在33%的濟州島試驗參與者中,但只有7%的韓國大陸居民出現這種情況。
由于舒張壓升高與懷孕風險因素有關,研究人員認為,這種變體可能反映了自然選擇現象,以減輕海女在整個懷孕期間潛水的健康風險。伊拉多說,“她們的舒張壓并沒有像具有不同遺傳背景的人那樣升高,這與訓練無關。”
該變體還被認為可以保護潛水的孕婦免于患上子癇前期,這是一種可能致命的妊娠并發癥。
▲當地時間2023年12月6日,韓國濟州島,海女們正在海中捕撈作業 圖據視覺中國
海女遺傳變異約始于1200年前的優勝劣汰
科學家們認為,海女遺傳變異的自然選擇始于大約1200年前。他們說,這個過程可能是這樣展開的:
兩名懷孕的濟州島婦女正在潛水。其中一名攜帶保護性基因變異,而另一名則沒有。在懷孕過程中,沒有保護性變異的婦女由于每天潛水而患上了子癇前期,這種情況導致母親和孩子死亡。
患有保護性變異的婦女幸存下來,她的孩子也幸存下來。即使每一代失去幾個孩子,這一變體也會隨著時間的推移而累積起來。漸漸地,越來越多的濟州島兒童出生時就帶有這種變體。
雖然尚未明確確定,但多年潛水的歷史和基因適應可能是濟州島民成為韓國年齡標準化中風死亡率最低之一的原因:每10萬人中有24人死亡。在美國,這一疾病的死亡率約為每10萬人中37人死亡。
伊拉多希望將這項研究擴展到世界上的其他地區,并將這些文化與生活在高海拔地區的人們進行比較。這也可能導致新的醫學療法。也許基因突變具有保護作用,理論上可以用來開發治療世界各地中風的治療方法,伊拉多表示。
“人類是具有超級可塑性的,我們無處不在。”哥倫比亞大學心血管研究員約書亞·特倫布萊說,“我們不僅在行為或文化適應方面做得很好,而且在生理適應方面也做得很好。”
紅星新聞記者
編輯 包程立 責編 鄧旆光
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