On Skin Evolution (slovenian Language)

UVOD.........................................................................................................................................2 1. Zgodnje teorije o pigmentaciji kože........................................................................................3 1.1. Nina Jablonski in George Chaplin...................................................................................4 1.2. Evolucijski predpogoj za začetek kožne pigmentacije ....................................................5 2. Razlogi za razlike v pigmentaciji kože...................................................................................6 2.1. Sončno obsevanje in UV žarki ........................................................................................6 2.2. UV sevanje – prekletstvo in blagoslov: sinteza vitamina D ...........................................7 Vir: www.northabout.com/gallery2004/pages/027.htm .....................................................10 Slika 6: Šved.........................................................................................................................10 ...............................................................................................................................................11 Vir: www.thefa.com/England/SeniorTeam/Coaches/Postings/2003/09/SvenCoach.htm ....11 c)dejstvo, da sta za populacije na severni geografski širini 55° (avtohtona ljudstva Kazahstana, Mongolije, skrajne severovzhodne Mandžurije, Aleutov, Labradorja,…) predvidela, da je njihova pigmentacija enaka pigmentaciji Dancev. V realnosti so ta ljudstva mnogo temnejšega tena. .......................................................................................................11 Slika 7: Mongol ....................................................................................................................11 ............................................................................................................................................11 Vir: www.flickr.com/photos/eforennio/1367306377/...........................................................11 Slika 8: Danec.......................................................................................................................11 ..............................................................................................................................................12 Vir: Wikipedia: Dennis Rommedahl.........................................................................................12 2.3. Odstopanja od teorije.....................................................................................................12 2.3.1. Etiologija svetle polti ............................................................................................13 Vir: The Paleo-Etiology of Human Skin Tone......................................................................13 - druga najdba sta egipčanski skulpturi, ki sta nastali okoli 2613 pr. n. št., pred skoraj 5.000 leti. Na skulpturah sta upodobljena egipčanski princ Rahotep in njegova žena Nefret, oba pripadnika zgodnjega obdobja četrte dinastije staro-egipčanskega kraljestva. On je temne polti, ona pa roza (svetle)......................................................................................................14 Slika 10: Princ Rahotep in njegova žena Nefret...................................................................14 ...............................................................................................................................................14 Vir: The Paleo-Etiology of Human Skin Tone......................................................................14 Seveda pa zgoraj navedeni dokaz iz Magdalenianske dobe ne implicira na to, da so bili ljudje pred nastopom maksimuma zadnje ledene dobe temne polti kot podsaharski Afričani. Dokazi molekularne genetike nakazujejo na to, da so naši predniki imeli ten bolj podoben tenu današnjih Etiopijcev ali Koisanidov (grmičarji ali Hotentoti v Afriki), ki je svetlejši od tena ljudstev podsaharske Afrike. Slednji naj bi bil prav tako poznejša prilagoditev na okoljske zahteve. ..................................................................................................................14 Slika 11: Predstavnik Koisanidov Vir: Wikipedia: Khoisan.....................15 2.3.1.1. Dieta oz. način prehranjevanja in vitamin D....................................................15 3. Evolucija kožne pigmentacije in spolna selekcija.................................................................17 ZAKLJUČEK............................................................................................................................19 Viri in literatura.........................................................................................................................20 Chaplin, G., Jablonski, N., 2002. Skin deep. URL: http://www.directms.org/pdf/VitDGenScience/Jablonski%202002%20Skin%20color.pdf ............................20 Kirchweger, G., 2001. The biology of skin color: black and white. URL: http://www.pbs.org/wgbh/evolution/library/07/3/text_pop/l_073_04.html..........................20 Sweet, W., F., 2007. Sexual selection and the color line. URL: http://www.backintyme.com/essays/?p=38 ................................................................20

1

Sweet, W., F., 2002. The paleo-etiology of human skin tone. URL: http://backintyme.com/essays/?p=4............................................................................20 Štefančič, M., 2007. O raznolikosti človeštva. GEA. Letnik 17, marec, str. 12-23..............20

UVOD Barva kože je ena v paleti fenotipičnih značilnosti, ki omogoča jasno in očitno zunanje razlikovanje med človeškimi populacijami, ki poseljujejo Zemljo. Obarvanost kože je manifestacija specifičnih biokemičnih in telesnih lastnosti, ki so odraz specifičnih dednostnih potez neposredno povezanih s sposobnostjo adaptacije na značilne geografske, klimatske in prehrambene razmere v specifičnih okoljih. Po širše uveljavljenem evolucijskem modelu (model "Iz Afrike") so se pred približno 80.000 leti pričele odvijati prve množične migracije 2

zgodnjih predstavnikov naše vrste - Homo Sapiens, Sapiens, ki so svojo p o t p r i č e l i v V z h o d n i A f r i k i i n j o n a d a l j e v a l i p r o t i v z h o d u . Te m i g r a c i j e so potekale v več valovih, in sicer so v prvem valu najprej dosegli J u ž n o i n J u g o v z h o d n o A z i j o i n Av s t r a l i j o . V d r u g e m v a l u ( p r e d 4 7 . 0 0 0 leti) so naselili območje Bližnjega Vzhoda in Levanta od koder so se po tem usmerili tako proti Evropi (zahod; 40.000 let nazaj) kot tudi proti notranjemu in skrajnemu vzhodnemu delu azijske celine (vzhod; pred približno 39.000 leti). V tretjem in zadnjem večjem selitvenem valu, med 25 – 20.000 let nazaj, so se napotili prek poledenelega Beringovega prehoda (ki je združeval kopni azijske in ameriške celine) in poselili n a j p r e j s e v e r n o a m e r i š k o o b a l o Ti h e g a o c e a n a , p r e d 1 0 . 0 0 0 l e t i p a t u d i Srednjo in Južno Ameriko (Štefančič. 2007). Migracije sodobnega človeka so pripeljale do tega, da so se populacije iste vrste zdaj znašle v zelo raznolikih okoljih, kjer vladajo zelo raznolike in specifične življenjske razmere, ki so po principu naravne selekcije od priseljencev terjale mnoge fiziološke prilagoditve, med katerimi je tudi pigmentacija kože. V seminarski nalogi bom skušal ugotoviti katere okoljske zahteve so bile temeljne za pojav kožne pigmentacije in katere so bile in so tiste evolucijske prednosti, ki jih je in jih le-ta zagotavlja. Na podlagi ugotovitev bom skušal podati tudi geografsko determiniranost in razporeditev pigmentiranosti kože in pa sklepati tudi o morebitnih drugih razlogih, ki so ali bi lahko v procesu evolucije vplivali na kožno pigmentacijo.

1. Zgodnje teorije o pigmentaciji kože Zgodnejša znanstvena dela, ki so v svojih zastavkih obravnavala barvo kože so velikokrat ali imela težnjo po izpeljavi neke vrste rasne klasifikacije in s tem rasističnih pogledov na evolucijo kožne pigmentacije ali pa so bila empirično neutemeljena in so slonela zgolj n a t e o r e t i č n i h p r e d p o s t a v k a h . Ta k o s o n p r. k o t f i z i o l o š k e r a z l o g e z a variacijo v barvnem tonu kože razumeli sledeče:

3

-

Bela koža je bolj odporna proti mrazu in hladnim klimatskim r a z m e r a m ; k l j u b t e m u , d a s o n p r. I n u i t i , k i ž i v i j o v p o l a r n i h predelih severne poloble (predvsem Aljaska, S Kanada in Grenlandija) temnejše barve in hkrati tudi fiziološko izjemno d o b r o p r i l a g o j e n i n a p o l a r n i m r a z ( K i r c h w e g e r, 2 0 0 1 ) . - Črna oz. temnejša koža zmanjšuje možnost obolevanja za kožnim rakom, izboljšuje termoregulacijsko zmožnost (zmožnost potenja) in predstavlja dobro kamuflažo za lovca. - Špekulacija, da so svetlejši odtenki kože le stranski produkt v procesu adaptacije na bolezni in parazite (Sweet, 2002). Šele v 70-ih letih 20. stoletja so se strokovnjaki začeli zavedati kontroverznosti dotlej uveljavljenih špekulativnih teorij in šele s takšno zavestjo se je lahko odprla pot znanstvenemu pristopu raziskovanja evolucije kožne pigmentacije. Kljub temu pa je v tem obdobju nastalo z a n e m a r l j i v o m a l o z n a n s t v e n i h d e l s t e g a p o d r o č j a ( K i r c h w e g e r, 2 0 0 1 ) .

1.1. Nina Jablonski in George Chaplin

Prvo izčrpno študijo v zvezi z evolucijo kožne pigmentacije sta formulirala evolucijska biologinja in antropologinja Nina Jablonski in strokovnjak za geografske informacijske sisteme (njen mož) George Chaplin. Njuna raziskava, ki je bila objavljena leta 2002 v ameriški znanstveni publikaciji "The Journal of Human Evolution", kaže na močno in do neke mere predvidljivo korelacijo med barvnim tonom kože in močjo oz. količino sončnega (ob)sevanja na Zemlji. V svoji teoriji pa gresta še naprej in trdita, da je pigmentacija kože v večini zgolj stvar v i t a m i n o v ( K i r c h w e g e r, 2 0 0 1 ) .

Slika 1: Nina Jablonski

4

Vi r : h t t p : / / w w w. n y t i m e s . c o m / 2 0 0 7 / 0 1 / 0 9 / s c i e n c e / 0 9 c o n v. h t m l

1.2. Evolucijski predpogoj za začetek kožne pigmentacije Evolucija kožne pigmentacije je močno povezana z evolucijskim momentom izgube krzna. Nina Jablonski domneva, da so naši zgodnejši predniki imeli podobno pigmentacijo kože kot jo imajo danes naši najbližji sorodniki, šimpanzi ( K i r c h w e g e r, 2 0 0 1 ) . K e r s o s e š i m p a n z i s k o z i č a s s p r e m i n j a l i v e l i k o počasneje od nas Nina Jablonski domneva, da lahko ponudijo dober zgled za predstavo anatomije in fiziologije zgodnjih primerkov naše vrste. Koža šimpanzov je svetlejšega odtenka in pretežno v večji meri prekrita z dlako. Mladiči imajo roza obraze, dlani in podplate in ti s starostjo postanejo temnejši šele z izpostavljenostjo sončnemu obsevanju (Jablonski, Chaplin, 2002). Med 4.5 – 2 milijona let nazaj se je zgodnejši hominid, zaradi klimatskih sprememb selil iz deževnih gozdov v tropske savane Vzhodne Afrike. V savanah je tako bil bolj izpostavljen tropskemu soncu, poleg tega pa je bil primorani bolj garati, da si je nabral/ p r i d o b i l z a d o s t n o k o l i č i n o h r a n e . Ta k o s e j e p o j a v i l n o v i z z i v f i z i o l o g i j i hominida: za možgane sesalcev je značilno, da so izjemno občutljivi na pregrevanje in že sprememba v temperaturi za zgolj 5-6°C močno poveča tveganje za sončarico/vročinskim udarom. Če so hoteli obstati v tem novem okolju so naši predniki morali razviti ustrezen fiziološki mehanizem, ki bi odpravil to nevarnost in ga tudi so: odgovor telesa je bilo izločanje vode skozi pore v koži oz. z drugo besedo znojenje. Zgodnji hominidi so najverjetneje imeli malo znojnih žlez, podobno kot šimpanzi in te so bile locirane na dlaneh ter podplatih. Sčasoma so se v novih življenjskih pogojih začeli rojevati posamezniki z vse večjim številom znojnih žlez, saj jim je ta evolucijska adaptacija omogočala, da so bili zmožni daljše izpostavljenosti soncu pri nabiranju hrane p r e d e n j i h j e v r o č i n a p r e g n a l a n a z a j v s e n c o . Ve č j o k o l i č i n o h r a n e s o bili zmožni zbrati večje so bile njihove reproduktivne zmožnosti in s tem tudi verjetnost prenašanja genov v naslednje rodove. Milijon let naravne selekcije pozneje ima že vsak hominid okoli 2 milijona znojnih

5

žlez razporejenih po celotnem telesu. Manjša prekritost z dlako omogoča tudi to, da se naša koža, ko je zmočena, posuši mnogo hitreje k o t k o ž a š i m p a n z o v ( K i r c h w e g e r, 2 0 0 1 ) . Prvi hominid, ki je izgubil večino svojih dlak in tako razvil popoln termoregulacijski sistem v tem okolju je bil prvi pokončni predstavnik vrste Homo – Homo Ergaster oz. Homo Erectus. Najdeni skelet t.i. d e č k a i z Tu r k a n e s t a r 1 . 6 m i l i j o n a l e t k a ž e n a t o , d a j e t a d o l g o n o g i , bipedalni hominid bil zmožen prehoditi veliko daljše razdalje in zato je tudi potreboval ustrezen mehanizem, ki bi ga obvaroval pred nevarnostjo, ki je pretila zgodnejšim hominidom ob preveliki izpostavljenosti soncu (Jablonski, Chaplin, 2002). S l i k a 2 : Tu r k a n a b o y ( r e k o n s t r u k c i j a )

Vi r : h t t p : / / w w w. a b o u t h u m a n e v o l u t i o n . o r g / h t m l / s i t e / t i m e s t o n e 11 . h t m

2. Razlogi za razlike v pigmentaciji kože V proces pigmentacije kože so vpleteni trije pigmenti: melanin, hemoglobin in karoten. Determiniranost barvnega tonu kože pa je najbolj pogojena z gostoto in distribucijo pigmenta melanina. Melanin ima temno rjavo/škrlatno/črno barvo, katere intenzivnost je pogojena z gostoto, številom in razporeditvijo melaninskih zrn (melanosom) v vrhnjem sloju kože – vrhnjici (Jablonski, Chaplin, 2000).

2.1. Sončno obsevanje in UV žarki Nova evolucijska pridobitev Homo Ergastra (pretežno gola koža) je postala soočena z dejstvom, da pa je zdaj bolj dovzetna za poškodbe, ki so direktna posledica sončnega sevanja. Znanstveniki so dolgo časa predvidevali, da je melanin evolucijski odziv na sončno sevanje in da 6

n a j b i o m o g o č a l a b s o r b c i j o i n r a z p r š i t e v š k o d l j i v i h U V ž a r k o v. Ve n d a r pa takšna razlaga ne ponudi odgovora na to kaj je v UV žarkih takšnega, da je potrebna zaščita kože s pigmentacijo. Nekateri avtorji so predvidevali, da izpostavljenost UV sevanju povzroča nastanek kožnega raka, vendar pa bi bila ta teorija v nasprotju z bistvom Darwinove teorije evolucije, teorije naravne selekcije zaradi izboljšane r e p r o d u k t i v n e z m o ž n o s t i : N i n a J a b l o n s k i j e n a m r e č p o d a l a u g o t o v i t e v, da se kožni rak pojavlja večinoma v poznejšem obdobju življenja, ko se j e o s e b a ž e r a z m n o ž e v a l a . Ta k o k o ž n i r a k n e p r e d s t a v l j a n a r a v n e g a izziva, ki bi terjal tovrstno adaptacijo zaradi boljše možnosti za reproduktivni uspeh (Jablonski, Chaplin, 2002). Ostali so zatrjevali, da je razlog za proizvodnjo melanina v tem, da s soncem ožgane prsne bradavice pomenijo oteženo dojenje dojenčka, ampak že zelo blag ten zadostuje, da zaščiti mater pred tovrstnim problemom. M e d p r i p r a v o n a e n a i z m e d s v o j i h p r e d a v a n j v Av s t r a l i j i , j e N i n a Jablonski naletela na študijo iz leta 1978, ki je pregledovala učinke ultravijoličnega sevanja na folno kislino ( K i r c h w e g e r, 2 0 0 1 ) . F o l n a kislina je vitamin iz skupine B, imenovan tudi B9. Ker ga naše telo ni sposobno proizvajati samo, ga moramo pridobiti iz hrane, v kateri je o b i č a j n o n a v z o č v o b l i k i f o l a t o v. Folna kislina je nujno potrebna za sintezo nukleinskih kislin in pretvorbo nekaterih aminokislin. Pomembna je tudi za tvorbo in obnovo krvnih telesc ter njihovo pravilno delovanje ( w w w. k r k a . s i / s i / o t c / i z d e l k i / t i f o l / , c i t i r a n o 2 8 . 0 2 . 2 0 0 8 ) . Že ena ura izpostavljanja intenzivni sončni svetlobi lahko prepolovi k o l i č i n o f o l a t o v, č e j e t e n k o ž e s v e t e l . L e n e k a j t e d n o v p o z n e j e j e N i n a Jablonski naredila ključno povezavo: na seminarju o temi embrionalnega razvoja je slišala, da je nizka stopnja folatov v močni korelaciji s tveganjem, da se pri zarodku pojavi okvara v zapiranju hrbteničnega kanala oz. nevralne cevi. Pri tovrstni okvari prihaja do bolezni pri katerih se dojenček lahko rodi z nepopolno razvitimi možgani ali celo brez hrbtenjače. Poleg tega je prišla do ugotovitve, da s o f o l a t i k l j u č n e g a p o m e n a t u d i z a r a z v o j s p e r m e . Ta k o j e p r i š l a d o sklepa, da je prav folna kislina tista, ki je terjala adaptacijo na UV sevanje s tvorbo melanina in bistveno vplivala na evolucijo temnega t e n a ( K i r c h w e g e r, 2 0 0 1 ) .

2.2. UV sevanje – prekletstvo in blagoslov: sinteza vitamina D Zgoraj navedena teorija pa ne pove ničesar o evoluciji svetlejših odtenkov kože oz. o evolucijski prednosti, ki jo je modernemu človeku prinesel razvoj svetlejšega tena – tena, ki je prevladujoč v zmernih geografskih širinah, še posebej na evropskem kontinentu. Razlago za fenomen svetlejšega odtenka kože v zmernih geografskih širinah je med p r v i m i p o d a l b i o k e m i k W. F a r n s w o r t h L o o m i s : v s v o j i t e o r i j i , k i j o j e

7

zasnoval v 60-ih letih 20. stoletja trdi, da je pigmentiranost kože determinirana s potrebo telesa po vitaminu D. Za razliko od folatov/folne kisline, je vitamin D odvisen prav od penetracije najmanj škodljivega spektra UV sevanja – UVB žarkov v vrhnjo plast kože – vrhnjico. Pod vplivom UVB žarkov prihaja v koži do preobrazbe holesterola v začetno formo vitamina D katerega dokončno obliko potem p r o i z v e d e j o l e d v i c e . Vi t a m i n D j e z e l o p o m e m b e n z a v g r a d n j o k a l c i j a v kosti, kar je še posebnega pomena za nosečnice in normalno oblikovanje ter rast zarodka. Potreba po vitaminu D med nosečnostjo vpliva na to, da je za ženske znotraj specifičnih etničnih skupin po svetu značilno, da imajo za 3-4% svetlejšo polt od moških. Loomis je tako verjel, da so ljudje zmernih in severnejših geografskih širin, kjer je dnevna svetloba šibkejša, skozi evolucijo razvili mehanizem, ki je zaviral nastanek pigmenta/melanina in tako skozi kožo prepuščal več ( z a n a r a v n o s i n t e z o v i t a m i n a D ) v i t a l n i h U V B ž a r k o v. Te m e n t e n p r i populacijah v tropskih predelih pa je razlagal kot hiperprodukcijo melanina v namen, da se zaradi močnejšega sončnega sevanja telo z vitaminom D ne bi predoziralo , saj je verjel, da je prevelika koncentracija vitamina D v človekovem telesu toksična. Nasprotno Nina Jablonski trdi, da se človeško telo z naravno sintezo vitamina D nikoli n e m o r e p r e d o z i r a t i . Te o r i j a L o o m i s a s e j e v s v o j e m b i s t v u o b d r ž a l a i n je Nini Jablonski ponudila idealno dopolnitev njene teorije o korelaciji med kožno pigmentacijo in intenziteto UV sevanja. George Chaplin in Nina Jablonski sta s pomočjo rezultatov meritev intenzitete sončnega (UV) sevanja na Zemljo, ki jih je opravila NASA ugotovila, da lahko Zemljo razdelita na tri homogene pasove po intenziteti UV sevanja: - Cona 1: Srednja Amerika in večji (severni) del Južne Amerike, skoraj celotna Afrika, JZ, J in JV Azija in severna polovica avstralskega kontinenta – tropske geografske širine ta pas pridobi zadostno količino UV sevanja za naravno sintezo vitamina D čez celo leto - Cona 2: ozemlje Z.D.A, južni del Evrope in osrednji del Azije – zm erne geografske širine v tem pasu je en mesec na leto, ko UV sevanje ne zadostuje za naravno sintetiziranje vitamina D - Cona 3: ozemlje Kanade, Severne Evrope, Sibirije - polarne geografske širine p a s v k a t e re m p r i m a n j k u j e U V s e v a n j a z a n a r a v n o s i n t e z o v i t a m i n a D skozi večino mesecev v letu (Chaplin, Jablonski, 2002).

Slika 3: Karta intenzivnosti UV sevanja na Zemlji

8

Vi r : S k i n d e e p , 2 0 0 2 S pomočjo karte intenzitete UV sevanja na Zemljo sta potem naredila analogijo na kožno pigmentacijo in oblikovala svojo karto, ki bi naj prikazovala intenziteto in razporeditev kožne pigmentiranosti po svetu. Slika 4: Karta kožne pigmentiranosti po svetu

Vi r : S k i n d e e p , 2 0 0 2 Njuna karta je torej rezultat neposredne analogije intenzitete sončnega sevanja na barvni odtenek kože oz. kožno pigmentiranost in ne ustreza popolni realnosti razporeditve kožnega tena po svetu. Njuna špekulativna teorija je presenetljivo točna na dveh območjih, in sicer potrjuje variacijo v kožni pigmentaciji afriških in azijskih avtohtonih l j u d s t e v, k i ž i v i j o v c o n i 1 – m e d 0 i n 2 5 ° o b e h g e o g r a f s k i h š i r i n . Ve l i k a m o ž n o s t j e , d a s o v a r i a c i j e v i n t e n z i t e t i k o ž n e g a p i g m e n t a v t e m območju dejansko evolucijski rezultat adaptacije na intenziteto UV sevanja sonca. Kljub temu, da so se po snovanju te teorije pojavljala številna objavljanja le-te v raznih znanstvenih revijah, pa se sama avtorja strinjata z upravičeno kritiko, da je njuna teorija osnovana na zgolj na predvidevanjih in ne dejanskih meritvah. Kritiki te teorije izpostavljajo kar tri dejstva, ki predstavljajo pomembno neskladje z njunim predvidevanjem, in sicer:

9

a) dejstvo, da sta za avtohtono prebivalstvo Južne Amerike ( I n d i j a n c e v K o l u m b i j i , Ve n e z u e l i i n o b a l n i h o b m o č j i h P e r u j a ) predvidela enak odtenek kože kot za ljudstva ekvatorialne Afrike. V realnosti je za ekvatorialne Afričane značilen veliko temnejši ten in pigmentacija južnoameriških indijanskih plemen je veliko bližja pigmentaciji indijanskih plemen iz zmernih geografskih širin v Severni Ameriki. b) dejstvo, da sta za avtohtona plemena v polarnem območju severne poloble (Inuiti v Grenlandiji in Kanadi, Saami na Laponskem, Aleuti v severni in severovzhodni Sibiriji) predvidela, da imajo svetlejše odtenke kože kot Skandinavci. V resnici je njihov ten temnejši. Slika 5: Inuit

Vi r : w w w. n o r t h a b o u t . c o m / g a l l e r y 2 0 0 4 / p a g e s / 0 2 7 . h t m

Slika 6: Šved

10

Vi r : w w w. t h e f a . c o m / E n g l a n d / S e n i o r Te a m / C o a c h e s / P o s t i n g s / 2 0 0 3 / 0 9 / S v e n Coach.htm

c) d e j s t v o ,

da sta za populacije na severni geografski širini 55° (avtohtona ljudstva Kazahstana, Mongolije, skrajne severovzhodne M a n d ž u r i j e , A l e u t o v, L a b r a d o r j a , … ) p r e d v i d e l a , d a j e n j i h o v a p i g m e n t a c i j a e n a k a p i g m e n t a c i j i D a n c e v. V r e a l n o s t i s o t a l j u d s t v a mnogo temnejšega tena.

Slika 7: Mongol

Vi r : w w w. f l i c k r. c o m / p h o t o s / e f o r e n n i o / 1 3 6 7 3 0 6 3 7 7 /

Slika 8: Danec 11

Vi r : Wi k i p e d i a : D e n n i s R o m m e d a h l To r e j z d a j s t a p o z n a n a d v a f a k t o r j a , k i d e l u j e t a v z a j e m n o i n determinirata polt pri ljudeh. Generalno gledano ta dva dejavnika omogočata jasnejši uvid v variacijo kožne pigmentacije ljudstev po svetu: Jablonski in Chaplin pravita, da je specifična kožna pigmentiranost rezultat iskanja ravnovesja med zaščito pred škodljivimi v p l i v i U VA s e v a n j a n a n a r a v n o s i n t e t i z i r a n j e f o l n e k i s l i n e i n m e d ( z a n a r a v n o s i n t e z o Vi t a m i n a D ) k o r i s t n i m s p e k t r o m U V s e v a n j a – U V B žarki. Pomembnost prepletenosti obeh faktorjev je danes (v času globalizacije in globalnih migracijskih gibanj) empirično preverjena. t a k o n p r. z a t e m n o p o l t e l j u d i , k i ž i v i j o i z v e n t r o p s k e g a o b m o č j a ( Ve l i k a Britanija, Z.D.A,…) velja, da so bolj dovzetni za bolezni povezane s pomanjkanjem vitamina D – rahitičnost, in je zelo pomembno, da poskrbijo za zadosten vnos z vitaminom D obogatene hrane v telo. Po drugi strani pa je dokazano, da ljudje, ki imajo svetel odtenek kože in se preselijo v tropska območja trpijo za izjemno povečano stopnjo fotodegradacije folne kisline, njihova koža pa je izpostavljena tako prehitremu staranju kot tudi tveganju za obolevanjem od kožnega raka (Chaplin, Jablonski, 2002).

2.3. Odstopanja od teorije Dva faktorja z močnim empiričnim ozadjem pa očitno nista dovolj, da bi do konca uspela razvozlati uganko evolucije kožne pigmentacije pri sodobnem človeku. Izjeme, ki so bile izpostavljene kot neskladja s teorijo Nine Jablonski in Georgea Chaplina so dovolj izstopajoče, da se je pojavila težnja za dopolnitev pomanjkljive vednosti o evoluciji kožne pigmentiranosti.

12

2.3.1. Etiologija svetle polti Vse arheološke najdbe, ki pričajo o polti naših prednikov so v popolnem soskladju z empirično močnejšo in znanstveno bolj uveljavljeno teorijo evolucije modernega človeka imenovano "Iz Afrike 2" (ang. OOA2 – Out Of Africa 2). Filogentsko-geografske analize mitohondrijske DNK nakazujejo na to, da je bilo območje Baltika in Severnega morja pred približno 20.000 leti zaradi nastopa zadnjega maksimuma pleistocenske poledenitve pod vplivom izrazite depopulacije. Naši predniki so se takrat umaknili na skrajne južne predele evropskega kontinenta (Španija, Italija, južna Francija). Na podlagi teh ugotovitev znanstveniki sklepajo, da je do jasne distinkcije in variacije v kožni pigmentiranosti modernega človeka naj bi začelo prihajati šele po obdobju zadnjega maksimuma pleistocenske poledenitve (pred približno 16.000 leti), ko so se po umiku ledenikov ljudje bili zmožni naseljevati v predele višjih geografskih širin. Potrditev te domneve temelji na dveh arheoloških najdbah: - prva najdba je jamska umetnost, ki so jo odkrili v kraju po imenu La Madelaine v francoski regiji Dordogne in je priča kulture zgornjega paleolitika imenovane Magdalenienska kultura. Slika na jamski steni uprizarja moške v lovu na srne. Možje so naslikani v temno-rjavih odtenkih, njihov plen pa v svetlo-rjavem. Slika je datirana v obdobje med 15 – 13.000 let nazaj in sodeč po njej znanstveniki sklepajo, da naši predniki v tem času še niso izgubili svoje temnejše polti. Slika 9: Magdalenianska jamska slika

Vi r : T h e P a l e o - E t i o l o g y o f H u m a n S k i n To n e

13

- d r u g a n a j d b a s t a e g i p č a n s k i s k u l p t u r i , k i s t a n a s t a l i o k o l i 2 6 1 3 p r. n . št., pred skoraj 5.000 leti. Na skulpturah sta upodobljena egipčanski princ Rahotep in njegova žena Nefret, oba pripadnika zgodnjega obdobja četrte dinastije staro-egipčanskega kraljestva. On je temne polti, ona pa roza (svetle). Slika 10: Princ Rahotep in njegova žena Nefret

Vi r : T h e P a l e o - E t i o l o g y o f H u m a n S k i n To n e Seveda pa zgoraj navedeni dokaz iz Magdalenianske dobe ne implicira na to, da so bili ljudje pred nastopom maksimuma zadnje ledene dobe temne polti kot podsaharski Afričani. Dokazi molekularne genetike nakazujejo na to, da so naši predniki imeli ten bolj podoben tenu današnjih Etiopijcev ali Koisanidov (grmičarji ali Hotentoti v Afriki), ki je svetlejši od tena ljudstev podsaharske Afrike. Slednji naj bi bil prav tako poznejša prilagoditev na okoljske zahteve.

14

S l i k a 11 : P r e d s t a v n i k K o i s a n i d o v Vi r : Wi k i p e d i a : K h o i s a n

Ve n d a r n o b e d e n o d z g o r a j n a v e d e n i h d o k a z o v n e p o t r j u j e d e j s t v a , d a s o vse svetovne človeške populacije imele dovolj časa, da se prilagodijo na l o k a l n e z a h t e v e . P o l i n e z i j c i n p r. s o p r i č e l i s k o l o n i z a c i j o P a c i f i k a š e l e pred 3000 leti in so dosegli Novo Zelandijo šele okoli 700 let nazaj. Bistvo te teorije je, da če so imeli Evropejci dovolj časa, da so postali svetlopolti, potem so za podoben razvoj kožne pigmentiranosti imeli dovolj časa tudi Azijci, Inuiti, Aleuti in Saami živeči na enakih geografskih širinah. Na drugi strani pa so ameriški Indijanci živeči v tropskem pasu imeli prav tako dovolj časa, da bi razvili polt kot jo imajo podsaharski Afričani. A vendar se to ni zgodilo. Zato je faktor evolucije svetle poti pri Evropejcih potrebno poiskati drugje kot v časovnem okviru. P r a v r a z u m e v a n j e , d a j e s v e t e l t e n p r i l a g o d i t e v, k i o m o g o č a n a r a v n o sintetiziranje vitamina D v višjih geografskih širinah je tisti ključ, ki omogoča rešitev enigme etiologije evropske svetle polti.

2.3.1.1. Dieta oz. način prehranjevanja in vitamin D O d g o v o r, k i p o n u j a d o p o l n i l o k t e o r i j i e v o l u c i j e k o ž n e p i g m e n t a c i j e človeških skupin se nahaja prav v dieti specifičnih skupnosti oz. njihovem načinu prehranjevanja. V predzgodovinske obdobju ljudje niso mogli konzumirati z vitaminom D obogatenega mleka in žitaric, so pa (sodeč po slikah v jamah) konzumirali znatnejše količine mesa in rib. Ker so prav ta živila bogato založena s tem vitalnim mineralom, se predpostavlja, da je posameznik s hrano in z naravnim sintetiziranjem v telo vnesel zadostno količino vitamina D. Po oceni zdravstvenih organizacij je priporočljiva dnevna količina zaužitega minerala nekje okoli 400 IU (približno 10 mikrogramov/dan). Prav ribje olje in ribe ter morska hrana (rakci, jegulja,…) in meso (goveja jetra, govedina, svinjina, piščanec) ter jajca so živila, ki se ponašajo z najvišjo vsebnostjo vitamina D, po drugi strani pa je za rastlinsko hrano

15

značilna minimalna ali celo ničelna vsebnost. Nina Jablonski je mnenja, da je prav dieta v kombinaciji z globalno razporeditvijo UV sevanja t i s t a , k i j e o d l j u d s t e v, t e r j a l a s p e c i f i č n e a d a p t a c i j e v s m i s l u k o ž n e pigmentacije. Njena trditev je, da je moderni človek, ko se je začel preseljevati od ekvatorja v Evropo, Sibirijo na območje Arktike in Beringovega preliva v skladu z zmanjševanjem intenzitete UV sevanja začel razvijati svetlo-rjavo / bež polt, ki mu je omogočila zadostno p e n e t r a c i j o U V B ž a r k o v. Ta k o s e j e p o j a v i l a p o l t , k i j e z n a č i l n a z a v s e človeške populacije nad 55-im vzporednikom severne geografske širine, razen za Evropejce. Kaj pa je tisto kar je Evropejce pahnilo, da so začeli odstopati od splošnega trenda v globalni (de)pigmentaciji? Odgovor na to vprašanje tiči v eni izmed ključnih kulturnih revolucij pri modernem človeku, t.j. v začetku ukvarjanja s kmetijstvom oz. kmetovanja. Kmetijstvo se je najprej začelo na Bližnjem Vzhodu pred približno 7.000 leti in se potem razširilo do območja Baltika okoli 3 . 0 0 0 p r. n . š t . . Z z a č e t k o m k m e t o v a n j a j e p r i š l o d o d r a s t i č n e s p r e m e m b e v p r e h r a m b e n i h n a v a d a h E v r o p e j c e v. Z g o j e n j e m poljedelskih kultur je tako prišlo do trenda zmanjševanja odvisnosti od mesa in vnosa mesnih živil v telo, in s tem tudi do vnosa vitamina D. Naravni odziv telesa na novo preizkušnjo je tako bil dodatno zaviranje proizvodnje pigmenta in s tem posledično nadaljnja depigmentacija pri evropskih plemenih, saj je bilo telo edino na ta način zmožno naravne s i n t e z e z a d o s t n e k o l i č i n e v i t a l n e g a v i t a m i n a D . To r e j p o v s o d k j e r j e obstoj človeka temeljil na poljedelstvu je temu sledila tudi kožna pigmentacija: večja je bila odvisnost preživetja od poljedelskih kultur b o l j n a p r e d n a j e b i l a t u d i d e p i g m e n t a c i j a k o ž e . Ta p o j a v s e j e u v e l j a v i l vse do 55-ega vzporednika severne geografske širine, saj so naprej od tega naravni pogoji za kmetovanje skoraj v popolnosti neugodni: izjemo predstavljajo le območja Severne Evrope ob obalah Atlantskega ocena na katera ugodno vpliva topel zalivski tok – ta tok blaži klimatske razmere in omogoča pridelovanje poljedelskih kultur tudi ob obalah držav Skandinavskega polotoka, nad 55-im vzporednikom. Prav zaradi neugodnih klimatskih razmer za kmetovanje na območju nad 55-im vzporednikom so avtohtona plemena teh območij ostala zvesta svojim tradicionalnim dietam / prehrambenim navadam, ki so temeljile na živilih bogatih z vitaminom D: Inuiti – morski sesalci (tjulnji,…), Aleuti – ribe, Saami – severni jeleni, Mongoli – konji in ameriški Indijanci – bizoni. Zaradi še vedno zadostnega vnosa vitamina D s prehrano so pripadniki teh plemen lahko obdržali svojo temnejšo polt, k i j i m o m o g o č a z a š č i t o p r e d o d b o j e m U VA s e v a n j a o d z a s n e ž e n i h (belih) površin. Glavni zadržek pred slednjim dopolnilom teorije o etiologiji kožne pigmentiranosti je ta, ki se tiče relativno kratkega časovnega okvirja v katerem naj bi prihajalo do procesa depigmentacije. Nekateri znanstveniki verjamejo, da je 5 – 6.000 let enostavno premalo časa za t o v r s t n o g e n e t s k o s p r e m e m b o . Ve n d a r p a s e j e p o j a v i l , d o k a z , k i potrjuje dejstvo, da je biološki organizem skozi proces evolucije zmožen relativno hitre adaptacije, kadar je v vprašanju povečana zmožnost reproduktivnega uspeha: dokaz tiči v razvoju laktozne

16

persistence. Gre za prilagoditev na mlečni sladkor imenovan laktoza, ki omogoča ljudem normalno uživanje mleka, še posebej pomembno v času dojenja. Dokazi kažejo na to, da slednja prilagoditev v Paleolitiku še ni bila razvita: tako evolucija svetle polti kot laktozna persistenca naj bi bili šele Neolitski prilagoditvi, torej razmeroma pozni adaptaciji. Slednje potrjuje dejstvo, da so evolucijske spremembe, ki se neposredno dotikajo adaptacij v skladu s povečano zmožnostjo za reproduktivni uspeh tiste vrste spremembe, ki se lahko odvijejo razmeroma hitro – že v obdobju par 100 generacij. Kar zadeva svetlo-rjave odtenke pri potomcih srednjeameriških in južnoameriških Indijancev prebivajočih v coni 1: tukaj gre dejansko za t e s n o p o v e z a v o p e t i h g e n o v, k i s o e l e m e n t a r n e g a p o m e n a z a t e m n o kožno pigmentacijo.Vseh pet genov v kombinaciji vpliva na temno polt kože in odsotnost že samo enega od teh lahko drastično spremeni manifestacijo pigmentiranosti kože. Razlog za fenomen svetlo-rjave polti ameriških Indijancev v coni 1 tiči prav v zgornji razlagi, in sicer se domneva, da so v času migracij skozi centralno in severno Azijo in n a d a l j e B e r i n g o v p r e l i v, z a r a d i š i b k e j š e g a s e v a n j a g e n i z a d o l ž e n i z a temno pigmentacijo začeli doživljati mutacije oz. preobrazbe. Namreč, za manifestacijo spremembe v pigmentu je dovolj že rahla mutacija pri enem izmed katerihkoli genov zadolženih za temno polt. Enkrat, ko je gen izgubljen, pa več ni možnosti, da bi se povrnil. Prilagoditev teh ljudi na okoljske pogoje tako postane predvsem kulturnega značaja oz se manifestira skozi kulturno adaptacijo: svetla (zaščitna) obleka,… ( T h e P a l e o - E t i o l o g y o f H u m a n S k i n To n e , 2 0 0 2 ) .

3. Evolucija kožne pigmentacije in spolna selekcija Evolucija svetle polti, kot je najbolj značilna za območje okoli Baltiškega morja, je za svojo razlago dobila tudi alternativno teorijo, ki jo je predstavil Peter Frost: ta teorija v svoji hipotezi pravi, da je e v o l u c i j a s v e t l e ( b a l t i š k e ) p o l t i p o s l e d i c a s p o l n e s e l e k c i j e . Te o r i j a pravi, da je v evoluciji prišlo do simultanega pojavljanja alela, ki zavira naravno produkcijo melanina in alela, ki preferira svetlo polt pri izbiri spolnega partnerja. Interakcija in kolaboracija med tema dvema genoma naj bi povzročila vedno večji reprodukcijski uspeh pri posameznikih, ki so nosilci le-teh. Ravnovesje med aleloma v kolaboraciji se je vzpostavilo prav na točki, kjer je posameznik/-ca bil r a v n o p r a v p i g m e n t i r a n , d a s e j e z a š č i t i l p r e d š k o d l j i v i m i v p l i v i U VA žarkov in ravno pravšnje polti, da je bil zagotovljen njegov/njen večji reproduktivni uspeh. Frost je prepričan, da razlaga v odtenku polti med spoloma pri avtohtonih ljudstvih z območja Baltika tiči predvsem v spolni selekciji in razlogu, da moški za svoje spolne partnerke preferirajo ženske s svetlejšo poltjo. Frost verjame, da zaradi šibkega UV sevanja na območju Baltika pri ljudstvih ni bilo potrebe po naravni zaščiti, ki bi preprečevela škodljivim UV žarkom, da pričnejo izvrševati naravno selekcijo in je prav zaradi tega tukaj lahko stopila v ospredje prav spolna selekcija, ki preferira svetle odtenke kože, še posebej pri 17

ženskem spolu. Slednja hipoteza zagovarja domnevo, da bolj ko gremo od ekvatorja proti severu, manjša je potreba po melaninu in s tem zaščito pred škodljivimi UV žarki in večja je možnost, da se kožna pigmentacija prične razvijati pod vplivom spolne selekcije: potemtakem bi moralo veljati, da bolj ko gremo proti severu večje so razlike v tenu med moškim in žensko. Po opravljenih meritvah kožnega tena s katerimi so hoteli dokazati to hipotezo so ugotovili, da gre za napačno domnevo, saj je relativna razlika med poltjo moških in žensk pri ljudstvih s severa enaka relativni razliki v odtenku med spoloma pri avtohtonih afriških ljudstvih. Spolni dimorfizem v kožni pigmentaciji je sicer jasen dokaz, da je spolna selekcija tukaj morala odigrati neke vrste vlogo. Za ženske je značilno, da ohranijo svoje mladostne poteze dlje časa kot moški, s tem pa tudi vplivajo na upočasnjen razvoj pigmenta. Namreč, pigment pride do svojega izraza šele v odraslosti. Na podlagi tega znaka in pa tudi dejstva, da se je skozi evolucijo pri ženskah zaustavila poraščenost obraza, so potem sklepali, da je svetel ten mogoče zgolj posledica oz. e d e n i z m e d s t r a n s k i h p r o d u k t o v, k i g a s s e b o j n o s i a l e l , k i p r e f e r i r a ohranjanje mladostnega videza pri ženskem spolu oz. otroških potez. Ve n d a r p a z g o t o v o s t j o n e m o r e m o t r d i t i , d a j e t e m u r e s t a k o . M o š k i mogoče res gojijo genetsko preferenco do partnerk s svetlejšo poltjo in če jo, potem (sodeč po stopnji spolnega dimorfizma) gre za komaj opazno preferenco. Ali pa gojijo genetsko preferenco do mladostnih potez pri ženskah, katerih zadrževanje naredi ženske privlačnejše, in so potem svetla polt, nižja rast in neporasel obraz zgolj stranski produkti t e g a g e n a . To j e z e l o t e ž k o d o k a z l j i v f e n o m e n i n m o g o č e n i k o l i n e b o m o vedeli točnega vzroka (Sexual Selection and the Color Line, 2007).

18

ZAKLJUČEK F e n o m e n e v o l u c i j e k o ž n e p i g m e n t a c i j e j e e d e n i z m e d f e n o m e n o v, k i m u v č a s i h m a n j k a z a d o s t n e e m p i r i č n e p o d l a g e ( n p r. k o ž a s e , k o t v e č i n a človeškega telesa, po smrti razgradi), njegova razlaga včasih zapade p o d o k v i r š p e k u l a t i v n i h h i p o t e z i n t e o r i j ( n p r. s p o l n a s e l e k c i j a & evolucija svetle polti) ali pa se njegovega razlaganja lotijo ("napačne") vede, katerih paradigma je vezana izključno na družbeno sfero – zgolj družbeni aspekt dešifriranja te uganke je v preteklosti ustvarjal teorije, ki so potem služile kot alibi za ustvarjanje družbenega koncepta rase in s tem podlage za izvajanje rasne politike. Z nalogo sem preverjal na kateri stopnji smo v današnjem času, ko razlagamo fenomen kožne pigmentiranosti in s katerih zornih kotov mu skuša pristopiti sodobna vednost. S tem, ko se je v recentnem obdobju raziskovanja tega fenomena vzpostavila preliminarna teza, da je kožna pigmentacija eden i z m e d f e n o t i p i č n i h z n a k o v, k i j e p o s l e d i c a p r e p l e t a g e o g r a f s k e g a okolja, klimatskih značilnosti in prehranjevalnih navad, se je naredil velik korak k odkrivanju njegovega dejanskega ozadja. Nastanek in razvoj genetike kot vede, je tisti dejavnik, ki je vednost o fenomenu pigmentiranosti kože spravil do progresije: s pomočjo genetike so prvič znanstveno dokazali, da večina genetskih razlik pri sodobnem človeku (85%) obstaja znotraj posameznih populacij, 7% med populacijami znotraj rasne skupine in le 8% med samimi rasami (Štefančič, 2007). S pomočjo genetike je še bolj zrasla biologija, katere postavke za evolucijo kožne pigmentacije so tiste postavke, ki danes ponujajo najbolj znanstvene dokaze pri razlagi le-te. Znanstveni dokazi kažejo sledeče: zaščita telesa pred škodljivimi učinki UV sevanja in po drugi strani mehanizem za izkoriščanje koristnih učinkov UV sevanja sta tista ključna razloga, ki delujeta skupaj in v največji meri determinirata pigmetiranost kože in razporeditev le-te po svetu. Kot tretji zelo močan faktor in dopolnilo k vzpostavljanju specifičnega kožnega pigmenta pa s e p o j a v l j a d i e t a o z . p r e h r a n j e v a l n e n a v a d e l j u d s t e v. To r e j l a h k o z g o t o v o s t j o z a t r d i m , d a j e k o ž n a p i g m e n t a c i j a z g o l j s t v a r specifične adaptacije na specifične okoljske zahteve z namenom ohranjanja organizma pri življenju in s tem (po principu naravne selekcije) zagotavljanja reproduktivnega uspeha tistih, ki so se uspeli najbolje adaptirati.

19

Viri in literatura Chaplin, G., Jablonski, N., 2002. Skin deep. URL: http://www.directms.org/pdf/VitDGenScience/Jablonski%202002%20Skin%20color.pdf K i r c h w e g e r, G . , 2 0 0 1 . T h e b i o l o g y o f s k i n c o l o r : b l a c k a n d w h i t e . URL: http://www.pbs.org/wgbh/evolution/library/07/3/text_pop/l_073_04.html Sweet, W., F., 2007. Sexual selection and the color line. URL: http://www.backintyme.com/essays/?p=38 Sweet, W., F., 2002. The paleo-etiology of human skin tone. URL: http://backintyme.com/essays/?p=4 Štefančič, M., 2007. O raznolikosti človeštva. GEA. Letnik 17, marec, s t r. 1 2 - 2 3 U R L : h t t p : / / w w w. k r k a . s i / s i / o t c / i z d e l k i / t i f o l /

20