¿Cómo sobreviven los tibetanos a grandes alturas?
Adapted From Understanding Evolution; Berkeley
¿Alguna vez has viajado a Colorado? Denver está en las montañas, y
lo suficientemente alto como para que algunos de los visitantes
experimenten el "mal de montaña".
Viajar a Denver desde el nivel del mar significa una disminución del
17% en el oxígeno disponible. Nuestros cuerpos compensan incluso
este pequeño cambio con una respiración más rápida y una
frecuencia cardíaca más alta, al menos hasta que nos aclimatemos
a la atmósfera más delgada.
¿Qué pasa cuando viajas a las montañas?
A medida que aumenta la elevación, la PO2 en el aire cae, lo que
afecta la presión en la sangre arterial (PAO2). El cerebro detecta
estos cambios y envía un mensaje para aumentar la frecuencia
respiratoria, una condición llamada hiperventilación. Es probable
que tome respiraciones más profundas además de respirar más
rápido y su ritmo cardíaco aumentará. Puede experimentar mareos,
náuseas, fatiga y dolores de cabeza.
1. ¿Qué significa la palabra “compensar”?
2. ¿Qué significa la palabra “aclimatar”?
3. ¿Qué sucede durante la hiperventilación?
¿Es
esta
una
función
normal
del
Otros
sistemas
del cuerpo
también
cambiarán
paracuerpo?
mantener la
homeostasis del cuerpo en altitudes elevadas. Los riñones liberarán
eritropoyetina para estimular la médula ósea para que produzca
más células sanguíneas. Más células sanguíneas significan una
mayor capacidad para transportar oxígeno a los tejidos.
Un aumento en los glóbulos rojos afectaría el hematocrito de las
muestras de sangre. Recuerde que el hematocrito es una medida
del volumen de plasma en comparación con el volumen de glóbulos
rojos. La sangre más espesa no viene sin riesgos, como coágulos de
sangre y dolor en las articulaciones.
¿Es esta una función normal del cuerpo?
Los cambios en los tejidos del cuerpo en respuesta a las condiciones
ambientales son ejemplos de plasticidad fenotípica. Por lo general,
las personas pueden adaptarse a altitudes más altas en solo unas
pocas semanas, pero eso no es un cambio a nivel genético. Este es
un proceso normal y un ejemplo de la capacidad del cuerpo para
mantener la homeostasis..
4. ¿Qué muestra anterior representaría a una
persona que ha estado viviendo en Denver
durante dos semanas? explica como sabes.
Some People Didn’t Just Acclimate, They Evolved
Tibetan highlanders have no trouble living at 13,000, and many of
them can climb parts of Mount Everest without supplemental oxygen.
How do they do it? New research makes it clear that Tibetan
highlanders haven't just acclimated to their mountain home;
they've evolved unique physiological mechanisms for dealing with low
oxygen levels.
The evolutionary adaptations that allow Tibetans to function at high
altitudes are very different from the acclimatization process that most
of us go through when we spend time in those places.
One of these adaptations is almost exactly the opposite of a
lowlander's response to high altitude: Tibetans have gene versions
that cause them to produce fewer red blood cells. How is that
helpful? It turns out that extra red blood cells make blood thicker —
more like honey than water — and after a certain point, this cell-laden
blood can actually get so thick that it doesn't pass through capillaries
efficiently to oxygenate cells.
5. What genetic change occurred in the
population of Tibetans?
6. How is this an adaptation for living at high
altitudes?
La base de la adaptación de los tibetanos no es un cambio en un gen
que produce hemoglobina o cualquiera de las otras proteínas que
componen los glóbulos rojos. En cambio, el cambio clave parece estar
en un tramo de ADN, llamado EPAS1, que ayuda a controlar el
proceso de producción de glóbulos rojos. El cambio en EPAS1 parece
hacer que los tibetanos tengan menos probabilidades de producir un
exceso de glóbulos rojos en altitudes extremas.
Los biólogos compararon los genomas de los tibetanos étnicos con
los genomas de los individuos chinos Han. El razonamiento básico era
que si se encontraba una versión genética particular en los tibetanos,
pero no en sus parientes cercanos que vivían en las tierras bajas
(Han), entonces ese gen probablemente surgió de la selección
natural. Se descubrió que los tibetanos tenían muchas más
probabilidades de tener este gen que los chinos Han.
7. ¿Qué hace EPAS1?
8. ¿Cómo saben los investigadores que este gen evolucionó?
9. ¿Cómo saben los investigadores que
este es un caso de evolución y no de
aclimatación?
Los estudios genéticos estiman que los tibetanos se separaron de la
población china Han y comenzaron a migrar a las tierras altas hace
menos de 3000 años, lo que significa que la población se adaptó a
vivir en altitudes elevadas en unas cien generaciones. ¡Eso
representaría el ejemplo más rápido de evolución humana jamás
documentado!Examine the chart showing hemoglobin levels in the
two groups.
Grupo
Promedio [Hb] (g/dL)
a gran altura
Promedio [Hb] (g/dL)
al nivel del mar
Lowlanders (chino Han)
18.5
15.3
Tibetans
15.4
15.4
10. Compare los niveles de hemoglobina de
ambos grupos al nivel del mar. Explica por qué
estos números serían similares..
11. Cuando los habitantes de las tierras bajas se
mudan a zonas altas, ¿qué sucede con sus
niveles de hemoglobina?
12. Cuando los tibetanos se mudan a grandes
alturas, ¿qué sucede con sus niveles de
hemoglobina?
Tener sangre con demasiados glóbulos rojos puede ser
particularmente problemático durante el embarazo, ya que está
relacionado con un crecimiento fetal lento y altas tasas de
mortalidad fetal.
El término “mortalidad prenatal” se refiere al número de mortinatos
y abortos espontáneos. El siguiente gráfico muestra estas tasas entre
los tibetanos y los chinos Han que viven en altitudes elevadas.
13. ¿Qué grupo tuvo la mayor mortalidad
fetal?
Proporcione una explicación de por qué los
números tibetanos difieren de los números
Han.
14. Haz una predicción sobre lo que sucedería
con las tasas de mortalidad fetal de las
poblaciones Han que se trasladaron al nivel
del mar.
15. La evolución se refiere al cambio en las poblaciones a lo largo del tiempo. Este
cambio puede ser causado por la selección natural, donde algunos rasgos brindan
una ventaja a los individuos, quienes luego transmiten esos rasgos a su
descendencia.
¿Por qué la mortalidad fetal serviría como factor de selección para la evolución?
En otras palabras, ¿cómo afecta la mortalidad fetal a la evolución de toda la
población? Use términos específicos y referencias a la genética en su explicación.