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Come il clima ha contribuito a modellare il tuo naso

Quasi tutti i nasi svolgono il compito di annusare, respirare e fornire una prima linea di difesa contro gli invasori batterici. Ma abbondano distinte differenze tra i nasi, dalla lunghezza del tuo noggin alla larghezza delle narici. Per più di un secolo, gli antropologi hanno speculato e discusso su quali di queste differenze siano dovute agli effetti dei nostri ambienti. Ora, gli scienziati hanno la prova che i climi in cui i nostri antenati si sono evoluti hanno contribuito a determinare quanto siano larghi o stretti i nostri nasi oggi.

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"Sono sempre stato affascinato da cose diverse tra le popolazioni umane", afferma Mark Shriver, genetista e antropologo della Pennsylvania State University. Shriver ha trascorso la sua carriera osservando le variazioni all'interno della nostra specie che ci rendono unici - la pigmentazione della pelle, il tono della voce e persino il rischio di parto pretermine - e cercando di collegare tali variazioni con geni specifici. Gran parte di questa ricerca ha riguardato la scansione 3D dei volti di oltre 10.000 persone per analizzare i miriadi di minuti in cui un volto può differire, e perché.

Per questo studio Shriver e il suo team hanno deciso di concentrarsi specificamente sul naso, poiché è una struttura facilmente misurabile e comparabile con le immagini. Utilizzando le loro scansioni 3D, Shriver e il suo team sono stati in grado di misurare con precisione il naso di persone diverse e, utilizzando i dati sui loro antenati, mappano il modo in cui la forma del naso varia in base a sfondi diversi tra più di 2.500 persone provenienti da quattro regioni del mondo con climi diversi.

In uno studio pubblicato oggi sulla rivista PLOS Genetics, Shriver mostra come la temperatura e l'umidità dell'aria che respiriamo abbia influito sulla forma di ciò che respiriamo.

L'idea che il clima influisca sulla forma del naso non è nuova. Nel 1905, il medico dell'esercito americano Charles E. Woodruff stava scrivendo nel suo trattato scientifico Gli effetti della luce tropicale sugli uomini bianchi che "la forma e le dimensioni del naso e la posizione delle narici sono ora abbastanza ben dimostrate come una questione di selezione delle varietà più adatte. " È andato a descrivere come, a suo avviso, la forma di un naso potrebbe aiutare ad adattarsi al clima nel tempo:

"Nei tropici dove l'aria è calda e quindi rarefatta, ne è necessaria una quantità maggiore ed è essenziale che non vi siano impedimenti alle correnti d'aria, in modo che le narici siano aperte e larghe e il naso molto piatto. Tale naso non è adatto per i paesi freddi in quanto consente alle masse di aria fredda di inondare i passaggi d'aria e irritare la membrana del rivestimento, in modo che il naso deve essere grande e avere molta superficie riscaldante, e quindi le narici sono sottili fessure per ammettere l'aria in nastri sottili facilmente riscaldabili. [...] Quindi ci deve essere stata una selezione naturale in paesi freddi di un tipo di variazioni: grandi nasi contratti e una selezione in paesi caldi dell'altro estremo, in modo che i vari tipi si siano formati gradualmente. "

Tuttavia, più di un secolo dopo, gli scienziati non furono in grado di dimostrare definitivamente se queste variazioni nasali fossero più che un semplice rumore di fondo casuale nel disordinato processo di evoluzione. Ora, con le sue migliaia di nasi scansionati, Shriver e il suo team hanno mappato non solo le variazioni geografiche della larghezza nasale, ma hanno anche calcolato se questi cambiamenti si sono sviluppati più velocemente del tasso di "deriva genetica" normale.

"Mostriamo chiaramente che parti del naso si sono evolute più rapidamente di quanto ti aspetteresti se fosse solo un'evoluzione neutra", afferma Shriver dei suoi risultati. Insieme alla sua mappa delle variazioni geografiche, questo tasso di evoluzione dimostra che il clima sta guidando almeno alcuni dei cambiamenti nella forma nasale.

Le ragioni per cui Shriver sospetta che ciò avvenga sono simili a quelle di Woodruff: nei climi caldi e umidi in cui gli umani si sono evoluti per la prima volta, un naso largo consentirebbe di inalare più aria con meno sforzo. Ma come chiunque può avere frequenti epistassi e tosse in inverno potrebbe attestare, l'aria più fredda e secca è molto più irritante per le membrane del naso e della gola. Un naso più stretto causerà più "turbolenza" quando l'aria viene inalata, mescolando l'aria insieme all'interno delle narici per aiutare a riscaldarla come un forno a convezione, dice Shriver.

Questi impatti possono sembrare minori rispetto ad altri fattori che potrebbero guidare l'evoluzione, ma Shriver sottolinea che qualsiasi fattore che può contribuire alla forma fisica di una persona può essere selezionato per, non importa quanto piccolo. "Possono essere davvero piccoli e avere ancora un effetto davvero definitivo", afferma Shriver.

Tuttavia, c'è probabilmente una pressione molto più drammatica responsabile della forma del tuo naso: il sesso. "Se qualcosa è stato modellato dalla selezione sessuale, è la faccia", dice Shriver. Gli umani usano i volti per valutare una vasta gamma di fattori sui loro potenziali compagni, e la forma del naso gioca sicuramente a questo. Considera il fatto che nel 2011 quasi 250.000 americani sono stati sottoposti a rinoplastica, comunemente noto come un lavoro al naso, la maggior parte di quelli per ragioni estetiche.

Ora che la maggior parte degli esseri umani nel mondo sviluppato trascorre la propria vita in climi mediati dall'uomo con condizionamento e riscaldamento artificiali, afferma Shriver, la "forza primaria che avanza" nella selezione naturale dei nasi sarà la selezione sessuale. L'impatto della selezione sessuale sui nasi potrebbe anche aiutare a spiegare perché i nasi maschili e femminili variano così tanto, anche se Shriver afferma che un'area particolare non è stata ancora studiata. (La ricerca suggerisce anche che gli uomini hanno il naso più grande in modo che possano consumare i livelli più elevati di ossigeno richiesti dai loro corpi.)

"Penso che le differenze tra i sessi siano più grandi di tutte le differenze di popolazione che abbiamo visto", afferma Shriver, indicando che la forma del naso è diventata una caratteristica di genere che uomini e donne possono usare per valutarsi a vicenda.

Il paleoantropologo dell'Università di Tubinga, Katerina Harvati, che non è stato coinvolto in questo studio, afferma che la ricerca di Shriver fa un buon lavoro sulla base di questa teoria di lunga data. Harvati ha condotto ricerche per scoprire come le dimensioni della cavità nasale del cranio differiscono tra le persone di diverse regioni climatiche. Dice che l'analisi di Shriver sui tessuti molli del naso "spiega meglio la genetica sottostante e conduce una valutazione più approfondita della potenziale influenza della selezione naturale nella modellatura del naso".

Tuttavia, Harvati osserva che solo la larghezza nasale sembrava correlare con il clima, mentre altri fattori del naso come l'altezza o la dimensione complessiva misurati dal team di Shriver non hanno mostrato alcuna relazione. Ciò suggerisce "che la forma generale del naso non è correlata al clima ed è influenzata da molti altri fattori che non sono necessariamente sotto selezione".

Finora, il precedente lavoro di Shriver sulle variazioni delle caratteristiche del viso e sui geni dietro di loro è stato usato per aiutare a costruire foto di potenziali sospetti con prove del DNA. Spera che, alla fine, aiuterà anche le persone a usare il DNA per ricostruire volti di umani e antenati morti da tempo. Ma il suo prossimo passo per la ricerca del naso è cercare i geni specifici che causano queste differenze nella larghezza nasale tra diverse popolazioni umane.

Fino ad allora, respira profondamente e goditi i secoli di lavoro evolutivo che ha contribuito a rendere il tuo naso così com'è.

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