Элис Робертс - Приручение. 10 биологических видов, изменивших мир

Тем не менее по-прежнему оставалось неясным, каким образом витамин D оказывает такое волшебное влияние на кости. В течение последующих десятилетий XX века все исследования в основном были направлены на изучение процесса циркуляции данного витамина в организме человека. Оказалось, что витамин D действует как гормон: сразу после активации в почках он с кровотоком попадает в кишечник и передает сигнал: «Нужен кальций!» Но витамин D также выполняет множество других функций; к 1980-м годам было установлено, что помимо влияния на метаболизм кальция и процесс формирования костей он также играет важную роль в иммунной системе. Недостаток витамина D повышает риск развития аутоиммунных заболеваний (когда армии вашей иммунной системы открывают огонь по «своим» или даже поднимают бунт), включая диабет, заболевания сердца и некоторые виды рака. Для нормального функционирования организму требуется совсем незначительная доза витамина D, примерно 30 нанограммов на миллилитр крови. Хотя некоторое количество витамина D человек получает с пищей, около 90 % всего витамина D вырабатывается в коже при попадании на нее солнечных лучей.

Несомненно, солнечный свет, в частности входящие в его состав ультрафиолетовые лучи, потенциально опасны для здоровья. В коже человека содержится несколько компонентов, действующих как естественная защита от солнца, один из них – пигмент меланин. Если вы проводите на солнце больше времени, чем обычно, в вашей коже вырабатывается больше меланина – так появляется загар. Причем такой механизм действует не только у людей со светлой кожей, более смуглые тоже загорают. Первые современные люди, переселившиеся в Евразию, скорее всего, имели темный тон кожи, отлично подходивший для их родной среды обитания. В солнечном климате большое количество меланина в коже помогает избежать солнечных ожогов, поэтому логично, что естественный отбор действовал в пользу более темного цвета кожи в экваториальных широтах. В то же время в тропиках через этот барьер проникает достаточное количество ультрафиолетового излучения, чтобы в коже происходил фотохимический синтез витамина D. Однако в менее солнечном климате темный тон кожи будет слишком эффективно препятствовать поглощению ультрафиолета, так что организм не сможет производить витамин в необходимом объеме. Дефицит витамина D приводит к серьезным последствиям, от неправильного функционирования иммунной системы до рахита, поэтому будет действовать естественный отбор: в северных широтах люди с более светлым тоном кожи получают важное преимущество для выживания и воспроизведения себе подобных, а значит, более велика вероятность, что они передадут свои гены потомству. Таким образом, любая случайная мутация, влияющая на производство меланина и обеспечивающая более светлый тон кожи, должна распространяться в популяции. По всей видимости, именно это и происходило. Чем дальше на север – тем бледнее цвет кожи у местных жителей. Как обитатели севера Европы, так и их соседи с севера Азии прошли через этот процесс адаптации к меньшему количеству солнечного света – однако за счет разных мутаций. Классический случай конвергентной эволюции: один и тот же результат достигается разными способами.

«Гипотеза витамина D», согласно которой бледный цвет кожи развился в результате приспособления к дефициту солнечного света в северных широтах, представляется весьма логичной. Тот факт, что сегодня у темнокожих людей, живущих в Великобритании и Северной Америке, чаще наблюдается дефицит витамина D, чем у светлокожих жителей тех же регионов, подтверждает данное предположение. Однако стройная теория была разрушена после тщательного измерения уровня содержания витамина D в организме живущих ныне людей. Исследования, в которых изучали зависимость концентрации витамина от количества поглощенных солнечных лучей, показали удивительные и неожиданные результаты. Как и предполагалось, чем больше времени человек проводит на солнце, тем выше содержание у него витамина D (до некоторых пределов). Ношение покрывающей кожу одежды ожидаемо вызывало снижение концентрации данного вещества в кровотоке. А вот при нанесении тонкого слоя солнцезащитного крема, предотвращающего ожоги, интенсивность синтеза витамина D не уменьшалась. То же самое происходило и в случае более темного тона кожи. Как ни странно, у темнокожих и светлокожих участников эксперимента, подвергавшихся одинаковому воздействию солнечного света, не наблюдалось различий в выработке витамина D.