Dlaczego niektórzy są wysocy?
Dzień dobry. Nie tak dawno temu na swojego Instagrama wrzuciłem to zdjęcie z 2019 roku z Muzeum Historii Naturalnej w Londynie, gdzie pozuję przy szkielecie ptaka moa. W oczywisty sposób nawiązuje to do tego zdjęcia Richarda Owena, który pozuje 180 lat wcześniej koło tego samego szkieletu ptaka moa, ale dzisiaj nie będzie ani o Richardzie Owenie, ani o ptakach moa, nawet o muzeach historii naturalnej.
To jest transkrypcja odcinka z kanału Naukowy Bełkot – wersja wideo dostępna poniżej:
Książka Dawida:
Dzisiaj zacznę od komentarza spod tego zdjęcia, bo pojawiło się tam pytanie, czy w ten sposób chcę pokazać jak wysoki jest Dawid Myśliwiec. Odpowiedź brzmi: nie, ale rzeczywiście są podstawy, żeby powiedzieć, że jestem wysoki. Pomijając dobowe wahania wzrostu, które mogą sięgać nawet 2 centymetrów, porównując rano do wieczora, mam 193 cm wzrostu. Jedni powiedzą: sporo i jeżeli siatka centylowa Światowej Organizacji Zdrowia i strona internetowa Our World in Data nie kłamią, to 95, 96% dorosłych mężczyzn na świecie jest ode mnie niższych tylko, że przez ogromną część mojego życia przebywałem w pobliżu mojego taty, 196 centymetrów i mojego brata 200 cm. Tak na marginesie to jest właśnie mój osobisty wyznacznik bycia wysokim, bo 99 na 100 nie przerośnie Adama. Tak, jestem najniższym mężczyzną w tej jednostce organizacji społecznej i jeżeli dorzucimy do tego fakt, że moja mama ma 180 cm wzrostu, to można powiedzieć dosyć łatwo, że po prostu wysoki wzrost mamy w genach, ale czy rzeczywiście tak jest? A jeżeli tak jest, to czy to tłumaczy wszystko? Mam tu na myśli, czy możemy coś zrobić z naszym wzrostem żeby być na przykład wyższymi? Dzisiaj będzie o tym w odcinku. Zapraszam.
Najwyższym człowiekiem, o jakim wiemy był Robert Wadlow. Miał 272 centymetry wzrostu. Najniższym Chandra Bahadur Dangi o wzroście 54, 6 centymetra. W obu przypadkach tak skrajny wzrost był konsekwencję choroby. Kolejno gigantyzmu wynikającego z przerostu przysadki mózgowej i karłowatości pierwotnej. Rozpiętość jest więc gigantyczna, naprawdę gigantyczna. Większa niż potwornie wysocy ludzie, ale to są przypadki skrajne. Generalnie w ludzkich populacjach różnica wzrostu między osobą, która jest wyższa niż najniższe 5% tej populacji, a tą którą jest niższa niż 5 najwyższych procent owej populacji wynosi jakieś 30 centymetrów. Dla jasności oddzielam tutaj płcie, bo różnica średniego wzrostu pomiędzy mężczyznami, a kobietami jest oczywista niemniej te 30 centymetrów mniej więcej jest prawdziwe zarówno dla jednej, jak i dla drugiej płci.
Badania w tym takie na bliźniętach jednojajowych, które mają prawie identyczne genomy szacują, że zmienność wzrostu można wytłumaczyć czynnikami dziedzicznymi w 60-90%. Można więc przyjąć, że z tych 30 centymetrów różnicy, 25 jest w jakimś stopniu zależne od DNA. Czy istnieje więc coś takiego jak gen wysokiego wzrostu? W pewien sposób tak. Czy zatem działa to tak, że osoby, które ten gen mają są po prostu wysokie? No właśnie nie. To, że jakaś cecha naszego organizmu zależy tylko od jednego genu, od wariantu jednego genu tak, jak uczono tego nas w szkole jest raczej bardzo rzadkim wyjątkiem niż regułą. O tym generalnie można pisać książki. Nawet ja jedną o tym napisałem.
Żeby dokładniej zrozumieć co mam na myśli, musimy wiedzieć, że do poszukiwania genetycznych podstaw jakiejś cechy czy choroby można podejść na dwa sposoby. Pierwszy to sprawdzenie tak zwanych genów kandydatów. Na podstawie istniejącej wiedzy namierzamy takie podejrzane fragmenty DNA takie, które mogłyby coś zmieniać i sprawdzamy, czy akurat w tym wypadku osoby niskie i wysokie mają różne warianty w tym konkretnym miejscu naszego DNA. Drugie podejście to analiza całego genomu czyli przeszło 3 miliardów par nukleotydów i szukanie miejsc, w których wysocy i niscy najczęściej się od siebie różnią. Mam tu na myśli pojedyncze nukleotydy, pojedyncze litery sekwencji DNA. Z obu badań wiemy, że dziedziczenie wzrostu jest niewyobrażalnie wręcz złożone. Mamy bowiem przynajmniej 400 loczi czyli takich miejsc, segmentów podejrzanych genów, które rzeczywiście okazały się być znaczące i prawie 295 tysięcy polimorfizmów pojedynczego nukleotydu czyli znaczących różnic, jeżeli chodzi o pojedyncze czasami literki. A to wszystko tłumaczy tylko 50% z tych 25 centymetrów zmienności.
Najsilniej związany ze wzrostem gen, o którym wiemy jest odpowiedzialny za 4 milimetry wzrostu. 4 milimetry. Niektórzy mówią, że genetyczne, dziedziczne podstawy ludzkiego wzrostu są tak złożone, że jest to wręcz cecha omnigenetyczna zależna od prawie wszystkich, a może nawet i wszystkich genów czy generalnie fragmentów DNA. Między bajki należy więc włożyć jakieś historie futurystyczne o dzieciach zaprojektowanych na konkretny wzrost, na konkretnie wysoki wzrost tym bardziej, że DNA, że geny, że dziedziczenie to zaledwie część historii. Powiedziałbym w tym wypadku ta mniej interesująca. Zanim przejdziemy dalej, zwróćcie tylko proszę uwagę, że pomijając wstęp mówię cały czas o zmienności wzrostu w jakiejś populacji czyli różnicy między najwyższymi, a najniższymi przedstawicielami tej grupy, a nie o konkretnych wartościach wyrażonych w jakikolwiek metrycznej jednostce. Średni wzrost może się bowiem zmieniać w czasie. Ostatnio bardzo szybko. To jest jedyne kolorowe zdjęcie mojej prababci. Najstarszej osoby jaką znałem urodzonej w 1916 roku, chyba nawet ja to zdjęcie robiłem, ale mniejsza o to. Miała ona 150 centymetrów. Przerosłem ją jak miałem 11 lat, 10 lat, ale w porównaniu do kobiet urodzonych w tym samym roku, była tylko o 3 centymetry niższa niż średnia. Natomiast gdyby tak, jak ja urodziła się w 1988, to ta różnica wynosiłaby już 9 centymetrów, więc mamy 6 centymetrów zmiany średniego wzrostu na przestrzeni zaledwie kilkudziesięciu lat. Jest to zmiana zbyt gwałtowna, żeby dała się wytłumaczyć tylko działaniem genów.
Zwłaszcza, że nastąpiła po okresie stopniowo długiej stagnacji czyli utrzymania tego średniego wzrostu, który to okres stagnacji poprzedzał okres spadku średniego wzrostu ludzi. Mam tu na myśli dane, które poprzedzają historię pisaną, a więc opieramy się o znalezione szczątki przedstawicieli homo sapiens. Jakieś 10 tysięcy lat temu ludzie byli podobnego wzrostu, co my teraz i stopniowo zaczęli maleć. To, co obserwujemy w ciągu ostatniego stulecia jest więc w pewien sposób powrotem do wartości z przed mileniów. To zaś każe nam podejrzewać występowanie jakiegoś istotnego czynnika niegenetycznego, środowiskowego, bo na cechy naszych organizmów wpływa nie tylko DNA, ale też to, co robimy, co robiliśmy, co robili nasi rodzice, ich zachowania, czasem zachowania naszych dziadków, z kim się przyjaźnimy, w jakich okolicznościach się spotykamy z innymi ludźmi. Generalnie szeroko rozumiane środowisko i od razu zaznaczam, że to nie jest tak, że geny robią swoje, a środowisko robi swoje. Zależność pomiędzy tymi czynnikami jest taka bardzo złożona, przenikająca się do pewnego stopnia. Dążę do tego, że jeżeli dwie osoby mają te same zwyczaje, to wtedy różnica w tym wypadku wzrostu pomiędzy nimi będzie z większym prawdopodobieństwem zależała od genów, ale jeżeli na takie dwie osoby oddziaływałyby zwyczaje z powiedzmy różnych kręgów kulturowych, to niekoniecznie to, że jedna z nich jest wyższa znajdzie odzwierciedlenie w genach. Badania, o których do tej pory mówiłem, te, które wskazują na 60-90% udziału czynników dziedzicznych w wyjaśnieniu tej zmienności wzrostu opierają się na badaniach wewnątrz populacyjnych więc z podobnego kręgu kulturowego, z podobnych warunków środowiskowych. Jak to jeszcze inaczej powiedzieć? Na przykład tak, że ja jestem wyższy od przeciętnego Polaka prawdopodobnie z nieco innych powodów niż przeciętny Polak będzie wyższy od przeciętnego Japończyka. To nawet dobrze powiedziane jest. W ten sposób można więc do pewnego przynajmniej stopnia oddzielić czynniki genetyczne badane z większym prawdopodobieństwem w analizach wewnątrzpopulacyjnych od czynników środowiskowych, które mogą raczej grać większą rolę w przypadku międzypopulacyjnych badań, porównując kraje czy kręgi kulturowe.
Kiedy takich czynników sobie poszukamy to na pierwszy plan wyjdą dwa. Może półtorej, może, bo wydaje się, że są one od siebie zależne. Pierwszym jest szeroko rozumiany dobrobyt. Kiedy przyjrzymy się wykresowi przedstawiającemu human development index i wzrostu ludzkiego okaże się, że bardzo często kraj, który ma bardzo niskich obywateli, ma też bardzo niski ten wskaźnik, który świadczy o ekonomicznym dobrobycie. Tak w kategoriach ciekawostki Światowa Organizacja Zdrowia stosuje nawet wzrost populacji jakiegoś kraju jako taki pośredni miernik biologicznego dobrostanu ludzi w tym kraju natomiast taki prosty wniosek, że bogactwo ekonomiczne, dobrobyt daje wzrost trochę się burzy jeżeli przyjrzymy się tym punktom bardziej geograficznym trochę bardziej szczegółowo, bo zobaczcie co się dzieje, kiedy podkreślę, czy wyróżnię kraje z Europy i Afryki. Leżą one w zasadzie na jednej linii, ale Azja trochę ten prosty trend burzy, to znaczy pomimo podobnego współczynnika HDI bardzo często ma niższych obywateli niż kraje analogicznie rozwinięte z Europy, czy Afryki.
Holandia i Korea Południowa mają praktycznie identyczne human development index, a jednocześnie obywatele Holandii są kilkanaście centymetrów wyżsi niż obywatele Korei Południowej. Powinniśmy więc szukać czegoś innego. Czegoś, co nie będzie zaprzeczało temu spostrzeżeniu, ale jednocześnie je w pewien sposób uzupełni. Takie coś znajdziemy po drodze, mając okazję do napotkania kilku bardzo ciekawych faktów. Tak dzieci imigrantów z Azji z początku XX wieku w Stanach Zjednoczonych przerastały swoich rodziców o średnio kilka, czasami nawet kilkanaście centymetrów jednocześnie wciąż będąc zauważalnie niższymi od swoich rówieśników, rodowitych Amerykanów. 10 tysięcy lat temu, gdy zaczął się spadek w średnim ludzkim wzroście o czym już z resztą mówiłem opracowywaliśmy rolnictwo, rezygnując ze społeczności zbieracko-łowieckich, a Holandia, jeden z krajów o najwyższej średniej wzrostu to także kraj o bardzo dużej, a w wielu latach najwyższej konsumpcji nabiału. Tak, chodzi o białko zwierzęce w diecie. Mogłem to powiedzieć wprost wcześniej, ale wtedy nie przeszlibyśmy przez te wszystkie ciekawe fakty. Generalnie im w danym kraju więcej kalorii pochodzi w diecie bardziej ze zwierzęcego białka, tym wyżsi są jego mieszkańcy, a zwykle tego białka jest tym więcej, im bogatsze jest społeczeństwo. Wniosek ten niejako wzmacnia obserwacja, że kiedy prześledzimy zmiany na przestrzeni kilku lat na przykład tego ile białka jest w diecie mieszkańców danego kraju, to spostrzeżemy, że wzrost w spożyciu białka zwierzęcego koreluje bardzo często ze wzrostem we wzroście.
Jest więc trochę prawdy w tym wyświechtanym sloganie: „Pij mleko, będziesz wielki”. Z analiz wynika, że taka zwiększona konsumpcja mleka może nam dodawać półtora, dwa centymetry wzrostu i cały czas tutaj nie możemy zapominać o genach. To w żadnym wypadku nie jest tak, że nagle porzuciliśmy ten aspekt. One także grają rolę, ale środowisko też ma bardzo duży udział w ludzkim wzroście. Jeszcze raz podkreślam, że to nie jest tak, że geny robią swoje, a środowisko swoje. Wzrost to kombinacja dwóch czynników. Ktoś, kto nie ma genów predysponujących do wysokiego wzrostu nie nadrobi tego najbogatszą w mleko dietą i analogicznie ktoś z takimi predyspozycjami i małą ilością tego białka zwierzęcego w diecie może nie wykorzystać swoich predyspozycji i nie wyrosnąć ponad średnią.
Żeby było ciekawej to jest tak, że różne geny związane ze wzrostem najprawdopodobniej oddziałują na te same czynniki środowiskowe w różnym stopniu i niewykluczone, że są jeszcze inne takie zewnętrzne oddziaływania, które mają duży być może wkład we wzrost, ale nasze podejście do analiz uniemożliwia nam ich wychwycenie. Generalnie to skomplikowane, jak zwykle. W sumie każdy odcinek mógłby tak brzmieć. No. To tyle.
A nie, czekaj jeszcze chwila. Jeszcze dosłownie trzy zdania o tym, czy wzrost nam coś daje tak w codziennym życiu powiedzmy, bo to też jest ciekawa sprawa. Warto chociaż parę chwil temu poświęcić. A więc osoby wysokie częściej mają wysokie ciśnienie krwi, częściej zapadają na niektóre odmiany raka, częściej cierpią na choroby układu sercowo-naczyniowego i częściej popełniają samobójstwa. Z drugiej strony osoby niskie z większą częstotliwością dotyka choroba Alzheimera. Nie można też zapominać o społecznej roli wzrostu, który może być na drodze ewolucyjnej takim sygnalizatorem dobrej puli genowej. Wysocy mężczyźni w Holandii mają średnio więcej dzieci niż ci przeciętnego i niskiego wzrostu, a w XX wieku w USA na 25 wyborów prezydenckich, wyższy kandydat wygrywał aż 18 razy przy tylko jednym remisie. Przypadek? Może. A może nie. Na szczęście nie muszę tego rozstrzygać. Mogę z czystym sumieniem ten odcinek już zakończyć. Dziękuję pięknie za uwagę i do zobaczenia, do usłyszenia.
Autor odcinka – Dawid Myśliwiec