Forskare har upptäckt att tidiga människans förfäder utsattes för bly i över två miljoner år, vilket potentiellt påverkade hjärnans evolution och gav moderna människor en fördel över neandertalare. Studien, publicerad i Science Advances, analyserade fossila tänder och hjärnorganoider för att avslöja hur denna toxiska ämne kan ha drivit genetiska anpassningar i språkrelaterade funktioner. Dessa fynd utmanar tanken att blytoxicitet enbart är ett modernt problem.
En samarbetsstudie av forskare från Southern Cross University i Australien, Icahn School of Medicine at Mount Sinai i New York och University of California San Diego har avslöjat bevis för intermittenta blyexponeringar hos forntida hominider som sträcker sig tillbaka nästan två miljoner år. Genom att undersöka 51 fossila tänder från arter inklusive Australopithecus africanus, Paranthropus robustus, tidig Homo, neandertalare och Homo sapiens identifierade teamet kemiska 'blyband' i emaljen och dentinet. Dessa band indikerar återkommande exponering under barndomen från miljörelaterade källor som förorenat vatten, jord eller vulkanisk aktivitet, eller från bly som frigörs från ben under stress eller sjukdom.
Högprecisions laserablation-geokemi vid Southern Cross Universitys Geoarchaeology and Archaeometry Research Group-anläggning i Lismore, NSW, och Mount Sinais Exposomics-laboratorier bekräftade dessa spår. 'Våra data visar att blyexponering inte bara var en produkt av den industriella revolutionen – det var en del av vår evolutionära landskap', sa professor Renaud Joannes-Boyau, chef för GARG-forskningsgruppen vid Southern Cross University. 'Detta innebär att hjärnorna hos våra förfäder utvecklades under inflytande av en potent toxisk metall, som kan ha format deras sociala beteende och kognitiva förmågor under årtusenden.'
För att utforska de neurologiska effekterna skapade forskarna hjärnorganoider som modellerar tidig hjärnutveckling. De fokuserade på NOVA1-genen, som reglerar uttryck under blyexponering. Organoider med neandertal-liknande NOVA1-varianter visade större störningar i FOXP2-exprimerande neuroner i kortexen och talamusen – regioner som är nyckeln till språk och tal – jämfört med de med moderna människovarianter. 'Dessa resultat tyder på att vår NOVA1-variant kan ha erbjudit skydd mot de skadliga neurologiska effekterna av bly', sa professor Alysson Muotri vid UC San Diego. 'Det är ett extraordinärt exempel på hur en miljömässig press, i detta fall blytoxicitet, kan ha drivit genetiska förändringar som förbättrade överlevnaden och vår förmåga att kommunicera med språk.'
Studien antyder att sådana anpassningar kan ha bidragit till moderna människors kognitiva fördelar över neandertalare. Genetiska och proteomiska analyser avslöjade störningar i vägar för neuroutveckling, kommunikation och socialt beteende i arkaiska varianter. 'Denna studie visar hur våra miljöexponeringar formade vår evolution', noterade professor Manish Arora vid Mount Sinai. Idag belyser dessa insikter de djupa evolutionära rötterna i människans känslighet för bly, och betonar de pågående hälsoriskerna för barn från industriella källor.