Свинец мог повлиять на развитие мозга и речи у древних людей и неандертальцев

Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, предполагает, что люди и их предки подвергались воздействию свинца почти два миллиона лет назад — и этот токсичный элемент мог повлиять на эволюцию нашего мозга и языка.

Реконструкция неандертальского охотника в музее Неандерталя. Автор: Neanderthal-Museum, Mettmann/CC BY-SA 4.0

Международная команда под руководством исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Университета Южного Креста проанализировала 51 окаменелый зуб Homo sapiens, неандертальцев и вымерших обезьян, таких как Gigantopithecus blacki. Окаменелости, датируемые периодом от 100 000 до 1,8 миллиона лет назад, были найдены в Африке, Азии и Европе. Учёные обнаружили свинец в 73% образцов с помощью высокоточного лазерного геохимического анализа, что показывает хроническое воздействие этого металла на древних гоминид.

В отличие от промышленного загрязнения или выбросов от бензина в современную эпоху, доисторический свинец имел естественное происхождение — из почвы, вулканической пыли и воды, протекающей через богатые минералами пещеры. Эти данные опровергают представление о том, что воздействие свинца — это современное явление.

Свинец высокотоксичен, особенно для развивающегося мозга. Даже небольшие дозы могут ухудшить когнитивные способности и коммуникацию — два навыка, необходимые для выживания и сотрудничества. Исследователи задались вопросом, почему ранние Homo sapiens смогли процветать в таких условиях, тогда как неандертальцы и другие родственные виды исчезли.

Реконструкция Homo sapiens (слева) и неандертальца (справа). Авторы: Paul Hudson, Flickr / Wolfgang Sauber, CC BY-SA 4.0. Редакция и компоновка: Archaeology News Online Magazine.

Ответ может заключаться в одном гене под названием NOVA1, который регулирует развитие мозга и нейронную коммуникацию. У современных людей версия гена NOVA1 немного отличается от неандертальской — разница всего в одной паре оснований ДНК. Чтобы экспериментально проверить его влияние, исследователи вырастили в лаборатории миниатюрные мозговые «органоиды», используя как современную, так и древнюю версии гена, а затем подвергли их воздействию свинца.

Результаты оказались поразительными. Органоиды с современной человеческой версией NOVA1 оказались более устойчивыми к воздействию свинца, сохраняя здоровый рост клеток мозга. Однако древний вариант гена вызвал нарушения в гене FOXP2, который необходим для развития речи и языка. Это позволяет предположить, что специфическая для человека мутация в гене NOVA1 могла защитить мозг наших предков, позволив языку и сложной коммуникации процветать.

Исследователи предполагают, что это генетическое преимущество дало Homo sapiens ключевое превосходство над неандертальцами и другими гоминидами. Улучшенная коммуникация, вероятно, повысила социальную сплочённость, сотрудничество и культурную передачу — всё это помогло современным людям пережить экологические стрессы и распространиться по всему земному шару.

Однако учёные предупреждают, что необходимы дополнительные исследования. Хотя исследование указывает на увлекательную связь между окружающей средой, генетикой и эволюцией, оно остаётся гипотезой, подкреплённой экспериментальными и химическими данными, а не реальной ДНК из окаменелостей.

Несмотря на это, исследование представляет неожиданное открытие: смертоносный металл, который когда-то угрожал нашим предкам, мог фактически подтолкнуть эволюцию в сторону более коммуникабельного и адаптивного вида.

Публикация: Joannes-Boyau, R., de Souza, J. S., Arora, M., Austin, C., Westaway, K., Moffat, I., … Muotri, A. R. (2025). Impact of intermittent lead exposure on hominid brain evolution. Science Advances, 11(42), eadr1524. doi:10.1126/sciadv.adr1524
Источник: archaeologymag.com