https://frosthead.com

Hvordan klima hjalp med at forme din næse

Næsten alle næse udfører opgaverne med at snuse, trække vejret og give en første forsvarslinie mod bakterieindtrængende. Men der er forskellige forskelle mellem næser fra længden af ​​din noggin til bredden af ​​dine næsebor. I mere end et århundrede har antropologer spekuleret og drøftet, hvilke af disse forskelle der skyldes virkningerne af vores miljøer. Nu har videnskabsmænd bevis på, at klimaet, som vores forfædre udviklede sig, hjalp med at bestemme, hvor brede eller smalle vores næse er i dag.

Relateret indhold

  • Forskere finder ny type antibiotika, som gemmer sig i den menneskelige næse
  • Menneskelig hud kan opdage lugt, hvoraf nogle kan hjælpe med til at udløse heling
  • Den menneskelige næse kan skelne mellem en billion forskellige lugte

"Jeg har altid været fascineret af ting, der er forskelligt mellem menneskelige befolkninger, " siger Mark Shriver, en genetiker og antropolog ved Pennsylvania State University. Shriver har tilbragt sin karriere med at se på variationerne i vores arter, der gør os unikke - hudpigmentering, stemmestigning og endda for tidlig fødselsrisiko - og forsøger at forbinde disse variationer med specifikke gener. En stor del af denne forskning har involveret 3D-scanning af ansigter fra mere end 10.000 mennesker for at analysere de utallige minutters måder et ansigt kan variere på - og hvorfor.

Til denne undersøgelse besluttede Shriver og hans team at fokusere specifikt på næsen, da det er en struktur, der let måles og sammenlignes med billeder. Ved hjælp af deres 3D-scanninger kunne Shriver og hans team nøjagtigt måle forskellige menneskers næser og ved hjælp af data om deres forfader kortlægge, hvordan næseform varierer baseret på forskellige baggrunde blandt mere end 2.500 mennesker fra fire regioner i verden med forskellige klimaer.

I en undersøgelse, der blev offentliggjort i dag i tidsskriftet PLOS Genetics, viser Shriver, hvordan temperaturen og fugtigheden i den luft, vi indånder, har haft indflydelse på formen på det, vi indånder med.

Ideen om, at klima påvirker næseformen, er ikke ny. I 1905 skrev den amerikanske hærlæge Charles E. Woodruff i sin videnskabelige afhandling The Effects of Tropical Light on White Men at "formen og størrelsen på næsen og næseborens placering nu er ret godt vist sig at være et spørgsmål om valg af de smukkeste sorter. " Han beskrev, hvordan en næseform efter hans mening kunne hjælpe en til at tilpasse sig et klima over tid:

"I troperne, hvor luften er varm og derfor sjælden, er mere af det nødvendigt, og det er vigtigt, at der ikke er nogen hindring for luftstrømmene, så næseborene er åbne og brede og næsen meget flad. En sådan næse er uegnet for kolde lande, da det tillader masser af kold luft at oversvømme luftpassagerne og irritere foringsmembranen, så næsen skal være stor og have meget varmende overflade, og næseborene er derfor slanke spalter for at indse luft i tynde bånd let opvarmes. [...] Derfor må der have været en naturlig markering i kolde lande i en slags variationer - store kontraherede næse og et valg i varme lande i den anden ekstrem, så de forskellige typer gradvist opstod. "

Endnu mere end et århundrede senere var forskere ikke i stand til endeligt at bevise, om disse nasale variationer var mere end bare tilfældig baggrundsstøj i den rodede udviklingsproces. Nu, med sine tusinder af scannede næse, har Shriver og hans team ikke kun kortlagt de geografiske variationer i næsebredden, men også beregnet, om disse ændringer udviklede sig hurtigere end frekvensen af ​​normal "genetisk drift."

"Vi viser tydeligt, at dele af næsen har udviklet sig hurtigere, end du ville forvente, hvis det bare var neutral udvikling, " siger Shriver om sine resultater. Sammen med sit kort over geografiske variationer beviser denne udviklingshastighed, at klimaet i det mindste driver nogle af ændringerne i næseformen.

Årsagerne til at Shriver har mistanke om, at dette sker, ligner dem i Woodruffs: I det varme, fugtige klima, hvor mennesker først udviklede sig, ville en bred næse tillade, at mere luft indåndes med mindre kræfter. Men som enhver, der får hyppige næseblod og hoste om vinteren kunne attestere, er koldere, tørrere luft meget mere irriterende for næsen og halsens membraner. En mere smal næse vil forårsage mere "turbulens", efterhånden som luft indåndes, og blande luften sammen inde i næseborene for at hjælpe med at varme den op som en konvektionsovn, siger Shriver.

Disse virkninger kan virke mindre sammenlignet med andre faktorer, der kan drive udviklingen, men Shriver påpeger, at der kan vælges en hvilken som helst faktor, der kan bidrage til en persons egnethed, uanset hvor lille den er. "De kan være rigtig små og stadig have en virkelig endelig virkning, " siger Shriver.

Stadigvis er der sandsynligvis et langt mere dramatisk pres, der er ansvarlig for din næseform: køn. "Hvis noget er formet af seksuel udvælgelse, er det ansigtet, " siger Shriver. Mennesker bruger ansigter til at evaluere en lang række faktorer omkring deres potentielle kammerater, og næseform spiller bestemt ind i det. Overvej det faktum, at næsten 250.000 amerikanere gennemgik rhinoplastik - ofte kendt som et næsejob - i 2011, de fleste af dem af kosmetiske årsager.

Nu hvor de fleste mennesker i den udviklede verden tilbringer deres liv i menneskelig-medieret klima med kunstig aircondition og opvarmning, siger Shriver, vil den "primære kraft, der bevæger sig fremad" i det naturlige udvalg af næser, være seksuel udvælgelse. Seksuel selektions påvirkning af næser kan også hjælpe med at forklare, hvorfor mandlige og kvindelige næse varierer så meget, skønt Shriver siger, at det særlige område ikke er blevet undersøgt endnu. (Forskning antyder også, at mænd har større næse, så de kan forbruge de højere niveauer af ilt, som deres krop kræver.)

"Jeg tror, ​​at forskellene mellem kønnene er større end nogen af ​​de befolkningsforskelle, vi så, " siger Shriver og viser, at næseformen er blevet et kønnet træk, som mænd og kvinder kan bruge til at evaluere hinanden med.

Tæbingen Universitets paleoanthropolog Katerina Harvati, der ikke var involveret i denne undersøgelse, siger, at Shriver's forskning gør et godt stykke arbejde med at bygge videre på denne langvarige teori. Harvati har undersøgt, hvordan størrelsen af ​​kraniets næsehulighed adskiller sig fra mennesker fra forskellige klimaregioner. Hun siger, at Shriver's analyse af de bløde næsevæv "bedre redegør for den underliggende genetik og foretager en mere grundig vurdering af den potentielle indflydelse af naturlig selektion i formen af ​​næsen."

Harvati bemærker imidlertid, at det kun syntes, at næsebredden korrelerede med klimaet, mens andre faktorer i næsen, såsom højde eller samlet størrelse målt af Shriver's team, ikke viste nogen sammenhæng. Dette antyder "at den generelle form på næsen ikke er relateret til klima og er påvirket af mange andre faktorer, som ikke nødvendigvis er under udvælgelse."

Indtil videre er Shriver tidligere arbejde med variationer i ansigtsfunktioner og generne bag dem blevet brugt til at hjælpe med at bygge krusskud af potentielle mistænkte med DNA-bevis. Han håber, at det til sidst også vil hjælpe folk med at bruge DNA til at rekonstruere ansigter fra langdøde mennesker og menneskelige forfædre. Men hans næste trin i næseundersøgelsen er at kigge efter de specifikke gener, der forårsager disse forskelle i næsebredde mellem forskellige menneskelige populationer.

Indtil da, træk vejret dybt og nyd de århundreder med evolutionært arbejde, der er gået i retning af at gøre din næse som den er.

Hvordan klima hjalp med at forme din næse