Článok vychádza pri príležitosti Medzinárodného dňa svetla, ktorý dnes oslávi aj Zážitkové centrum vedy Aurelium podujatím Deň svetla.
Svetlo pomáha formovať farbu pleti a očí človeka. Zdroj: Indiana University
Druhú časť seriálu o svetle a jeho prekvapujúcich vlastnostiach zasadíme do evolučného kontextu a naprieč časom zhodnotíme vplyv svetla na náš vzhľad. Článok vychádza pri príležitosti Medzinárodného dňa svetla, ktorý sa z iniciatívy organizácie UNESCO slávi každoročne 16. mája na počesť prvej úspešnej prevádzky lasera v roku 1960 fyzikom a inžinierom Theodorom Maimanom. Od 15.00 hod. si ho pripomenieme aj v Zážitkovom centre vedy Aurelium podujatím Deň svetla, na ktoré ste všetci srdečne vítaní.
Prevažnú väčšinu našej evolučnej histórie sa ľudská činnosť spájala s denným svetlom. Moderné technológie nás oslobodili od starodávnych cyklov spánku a bdenia, no existujú dôkazy o tom, že slnečné svetlo zanechalo svoju stopu a naďalej na nás pôsobí. Nielenže máme tendenciu byť počas dňa bdelí a v noci spíme, svetlu môžeme vďačiť aj za mnoho ďalších aspektov.
Svetlo mohlo prinútiť našich predkov chodiť bipedálne, čiže vzpriamene po dvoch nohách. Svetlo pomáha vysvetliť vývoj farby pleti, prečo niektorí z nás majú kučeravé vlasy a dokonca má vplyv aj na veľkosť očí.
Ako preskúmame v ďalších článkoch tejto série, svetlo pomáha formovať náladu človeka, imunitný systém, fungovanie čriev a mnoho ďalšieho. Svetlo nás môže urobiť chorými, povedať nám, prečo sme chorí, a potom nás liečiť.
Milióny rokov evolučnej histórie znamenajú, že ľudia sú stále do značnej miery stvoreniami svetla.
Postavili sme sa a rozhodli sme sa odísť z Afriky
Prví moderní ľudia sa vyvíjali v teplom africkom podnebí. Jedným z vysvetlení, prečo ľudia začali chodiť vzpriamene po dvoch nohách, je zníženie expozície ostrému slnečnému žiareniu. Keď držíme chrbát vzpriamene a slnko tak žiari priamo nad našimi hlavami, dopadá na nás oveľa menej slnečného žiarenia.
Kučeravé vlasy nás pravdepodobne chránili aj pred horúcim slnkom. Predpokladá sa, že poskytujú hrubšiu bariéru, ktorá chráni pokožku hlavy, než rovné vlasy.
Raní Homo sapiens mali dodatočnú ochranu pred slnkom vo forme silne pigmentovanej pokožky. Slnečné svetlo rozkladá folát (kyselinu listovú, vitamín B9), urýchľuje starnutie a poškodzuje DNA. V priaznivom podnebí našich predkov, za ktorým sa podľa nedávnej štúdie sťahovali, ich pred týmto chránila tmavá pokožka. Tento odtieň pokožky však stále prepúšťal dostatok UV žiarenia na stimuláciu životne dôležitého vitamínu D.
Pozrite si
Keď však ľudia osídľovali mierne pásma s menej intenzívnym svetlom, evolučne si vyvinuli svetlejšiu pokožku prostredníctvom širokej škály génov v rôznych populáciách. Stalo sa to rýchlo, pravdepodobne v priebehu posledných 40 000 rokov.
S poklesom UV žiarenia pri postupe bližšie k pólom klesala aj potreba pigmentácie na ochranu pred rozkladom folátu slnečným žiarením. Svetlejšia pleť tak prepúšťala viac svetla, aby telo mohlo produkovať vitamín D. Bola tu však jedna veľká nevýhoda: menej pigmentácie znamenalo nižšiu ochranu pred spálením pokožky.
História, gény a farba ľudskej pokožky. Zdroj: Youtube/Explorations in Biology, Evolution, and More
Tento evolučný poznatok prispieva k faktu, že Austrálčania sa v súčasnosti zaraďujú na prvú priečku vo výskyte rakoviny kože na svete.
Naša koloniálna história hovorí o tom, že viac ako 50 percent protinožcov je anglo-keltského pôvodu so svetlou pokožkou presídlených do prostredia s vysokým UV žiarením. Niet divu, že ich opisujú ako „krajinu spálenú od slnka“.
Slnečné svetlo prispelo k rozličným odchýlkam v očiach človeka. Ľudia žijúci vo vyšších nadmorských výškach majú v dúhovke menej ochranného pigmentu. Majú väčšie očné jamky (a pravdepodobne aj očné buľvy), možno preto, aby prepúšťali väčšie množstvo svetla.
Tieto vlastnosti opäť robia Austrálčanov európskeho pôvodu zvlášť zraniteľnými voči ostrému svetlu. Nie je preto prekvapením, že Austrália má nezvyčajne vysokú mieru rakoviny očí.
Biologické hodiny neoklameš
Náš cirkadiánny rytmus – cyklus bdenia a spánku riadený naším mozgom a hormónmi – je ďalším evolučným pozostatkom, ktorého spúšťačom je svetlo.
Ľudia sa prispôsobili dennému svetlu. V jasnom svetle vidia dobre a majú prepracované farebné videnie. V slabom svetle však vidíme zle a chýbajú nám zmysly, ako je ostrý sluch alebo čuch, ktoré by to kompenzovali.
Naši najbližší príbuzní (šimpanzy, gorily a orangutany) sú tiež aktívni počas dňa a spia v noci, čo potvrdzuje názor, že najstarší ľudia mali podobné správanie cez deň.
Tento životný štýl pravdepodobne siaha ešte ďalej do našej evolučnej histórie, pred existenciu ľudoopov až po samotný úsvit primátov.
Najstaršie cicavce boli vo všeobecnosti nočné a svoje malé rozmery a tmu využívali na to, aby sa skryli pred dinosaurami. Dopad meteoritu, ktorý desivé obrovské plazy vyhubil, však umožnil niektorým preživším cicavcom, najmä primátom, vybudovať si prevažne denný spôsob života.
Ak by sme zdedili vzorec aktivity počas denného svetla priamo od týchto raných primátov, potom by sa vzorec stal súčasťou evolučnej histórie nášho druhu na nasledujúcich takmer 66 miliónov rokov.
To vysvetľuje, prečo je veľmi ťažké meniť náš 24-hodinový formát. Je totiž hlboko zakorenený v našej evolučnej histórii.
Postupné zdokonaľovanie moderných technológií nás čoraz viac oslobodzuje od závislosti od denného svetla: oheň, sviečky, olejové a plynové lampy a nakoniec elektrické osvetlenie. Takže teoreticky môžeme pracovať a hrať sa kedykoľvek.
Naša kognitívna a fyzická výkonnosť sa však zhoršuje, keď sú naše vnútorné denné cykly narušené, napríklad vinou nedostatku spánku, práce na zmeny alebo pásmovej choroby (jet lag).
Futuristi už zvažovali cirkadiánne rytmy potrebné pre život na Marse. Našťastie deň na Marse trvá približne 24,7 hodiny, takže je podobný nášmu. Tento malý rozdiel by mal byť pre prvých nebojácnych marťanských kolonistov tým najmenším problémom.
Ako by vyzeral život ľudí na Marse? Aspoň by sme sa nemuseli príliš starať o naše biologické hodiny. (Zdroj: Experiencelife.lifetime)
Svetlo nás stále mení
V posledných približne 200 rokoch nám umelé osvetlenie pomohlo (čiastočne) oddeliť sa od cirkadiánnych rytmov našich predkov. V ostatných desaťročiach to však spôsobilo zhoršenie ľudského zraku.
Mnohé gény spojené s krátkozrakosťou (myopiou) sa za 25 rokov stali bežnejšími, čo je pozoruhodný príklad rýchlej evolučnej zmeny v ľudskom genofonde.
A ak máte genetickú predispozíciu ku krátkozrakosti, znížené vystavenie sa prirodzenému svetlu (a dlhší čas v umelom svetle) ju zvyšuje. Tieto viditeľné zmeny sa naskytli už v priebehu života mnohých ľudí.
Svetlo bude nepochybne naďalej formovať našu biológiu v nasledujúcich tisícročiach, ale predpovedať tieto dlhodobé účinky môže byť náročné.
Zdroje: Discover, Aurelium, PNAS, The Conversation, SBS, The Guardian, ABC News
(RR)
