为什么夏尔巴人能适应珠峰的环境?甚至不用氧气设备也能登顶?

夏尔巴人顺应珠峰的低氧情况,因为他们身体内节制红细胞数目的基因跟我们的纷歧样。

在登顶珠峰的道路上,夏尔巴人的身影不容错过。

背负最重的装备,穿戴最通俗的衣物,不带氧气面罩的夏尔巴人,全程碾压旁边全副武装,一步三喘息的爬山队员。

有位珠峰爬山队长列举了几个对比数据:统一条路,夏尔巴人陪着爬山队员走,走了8小时。夏尔巴人本身走,只要3小时就能到。从海拔8000米到海拔6500米,行走一天,夏尔巴人背负45公斤的装备,爬山队员背负8公斤的装备。

夏尔巴人不仅在速度上碾压了常人,负重还能达到常人的5倍。登峰路上的平安办法好比梯子、绳子,驻安营地的帐篷举措措施,爬山队员的氧气瓶,满是夏尔巴人驮在背上背上山的。难怪BBC记载片里说,夏尔巴人背着一座山在攀缘珠峰。

你也许会想,夏尔巴人从小发展在高原,顺应了高海拔缺氧的情况,所以他们比我们更强悍。不,没有那么简单。若是我们从小在高原发展,也许会顺应高海拔地域的糊口,可是必定不克不及像夏尔巴人一样不带氧气装备,手无寸铁地攀缘岑岭。我们的身体里贫乏了一段付与夏尔巴人神奇力量的突变基因。

通俗人在高海拔地域的心理性反映

高海拔地域并不适合保存,限制我们保存的障碍是空气中的氧气含量。海拔越高,含氧量越低。在海拔6000米的处所,含氧量只有海平面上的一半。到了8844.43米的珠峰,空气中的氧气含量只有海平面上的1/3 。

到了高海拔地域,好比6000米高度吧,吸进一口吻时,进入身体的氧气量只有日常平凡的一半。身体需要的氧气远远不敷用怎么办?除了加速呼吸频率,多吸入点氧气外,我们的身体也会发生心理性的改变来抵偿缺氧量,好比增添红细胞的数目。

我们血液中,携带氧气的细胞是红细胞,增添红细胞数目就能提高血液中的氧气含量。进入高海拔低氧地域后,身体味主动排泄一种“红细胞生当作素”,刺激骨髓出产更多的红细胞,供给给血液来加大携氧能力。

短时候增添的红细胞可以或许改善我们身体器官和肌肉组织的供氧量,可是时候长了可不可。长时候的红细胞增添会导致血液粘度增高,加重心脏承担。换句话说,血液里的有形物质增多了,血液流动的畅达度受到了影响,会加重各个器官和组织的缺血缺氧。时候久了,还会形当作血栓,引起一系列的疾病。

夏尔巴人变异基因带来的超能力

  • 那夏尔巴人身体里增添的红细胞数目有没有给他们带来疾病隐患呢?

这里恰是夏尔巴人超能的奥秘地点:他们身体里没有额外增添的红细胞数目。更为厉害的是,夏尔巴人身体里非但没有增添的红细胞,他们红细胞的数目比我们的还要少。

夏尔巴人的奥秘来自于线粒体DNA的一段基因突变,这段基因的感化是:检测血液里的含氧量,而且节制红细胞的出产量。夏尔巴人的突变基因节制了他们身体内的红细胞量,在缺氧情况里不像我们一样出产更多的红细胞做抵偿。

这段突变基因不是智人祖先留给我们的遗传基因,而是来自一支叫做丹尼索瓦人的前人类。除了夏尔巴人外,大部门藏平易近的身体里也携带这段突变基因。远前人类的基因传承付与了现代人超能先天,可以或许抵御恶劣的天然情况,宿世代扎根高原,没有红细胞增添带来的疾病。

  • 夏尔巴人的红细胞数目不增添,他们身体里的氧气怎么会够用呢?

这里是夏尔巴人超越我们的另一个奥秘:他们的氧气操纵率比我们的高多了。生物学家用呼吸感应器检测了耗氧量,发现夏尔巴人的氧气操纵率比平原居平易近超出跨越30%。换句话说,每日正常的新陈代谢,或者是熬炼活动,夏尔巴人需要的氧气量只占我们需要氧气量的70%

在缺氧地域,夏尔巴人自带节约用氧的先天。

  • 夏尔巴人高效用氧的能力跟身体布局紧密亲密相关,为了顺应高原糊口,他们身体布局有较着的进化改变。

起首夏尔巴人有个大容积的肺部,西方人曾经赞叹说,夏尔巴人有三片肺叶。

海拔越高,大气压力越低。我们吸气的时辰,肺部的气压要比外界的气压低,空气才能进入到肺叶。在高海拔地域,外界气压比平原低,吸气时,我们必需花更大的气力让肺部的容积扩张的更大一些,才能使肺内的气压变得更低,可以或许吸入空气。

夏尔巴人自备的大容积肺部,让他们不消像我们一样使劲吸气就能吸入划一体积的氧气。单从时刻不断的呼吸勾当上来说,夏尔巴人就比我们省力多了。

其次夏尔巴人的毛细血管分布比我们的更密集。当我们在高海拔地域行走时,身体内的血液流速会降低,尤其是毛细血管里血液轮回会大幅度地减缓。可是夏尔巴人即使在攀缘岑岭的时辰,身体内毛细血管里的血液流动依然畅达。毛细血管输送给肌肉和器官的氧气量一向连结不变,肌肉不会因为缺氧而掉去力量。

夏尔巴人的血液轮回比我们强良多,他们的血液浓度比我们的要低,血液在毛细血管中的轮回更流利,血压更低,心脏承担也更小。

别的,夏尔巴人高效用氧率还表现在能量的来历上

供给给肌肉的能量本家儿要来自两个路子:分化糖分和燃烧脂肪。分化糖分和燃烧脂肪都要耗损氧气,不外,燃烧脂肪耗损的氧气量比分化糖分耗损的量要大。

脂肪是一种高效燃料,我们到了高海拔地域,低温低压低氧的情况迫使身体必需供给比日常平凡更多的能量来应对。这时辰,燃烧脂肪是首选的能量来历。攀缘珠峰的队员爬山一次,几天内体重就会减轻10斤以上,因为他们的脂肪被燃烧供能了。

跟我们纷歧样的是,在恶劣情况中,夏尔巴人的肌肉组织会限制脂肪的燃烧,而最大限度地耗损血糖。

耗损等量的氧气,夏尔巴人能获得更多的能量。

超能夏尔巴人,身体里传承了一段我们无法企及的先天基因,培养一副登顶珠峰的优异身躯。

参考资料:

1:“Climbing Everest with a Mountain on my back: The Sherpa’s Story”,  BBC记载片

2:S. Sankararaman, S. Mallick, N. Patterson, and D. Reich, “The Combined Landscape of Denisovan and Neanderthal Ancestry in Present-Day Humans,” Current Biology 26 (2016)

3:E. Huerta-Sánchez et al., “Altitude Adaptation in Tibetans Caused by Introgression of Denisovan-like DNA,” Nature 512 (2014)

4:文中图片来历:“The biological secrets that make Sherpas superhuman mountaineers”,CNN


  • 发表于 2019-10-24 02:01
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