Olovo patří mezi toxické kovy a současná civilizace se snaží omezit jeho pronikání do životního prostředí, ale v minulosti mohlo sehrát významnou roli při vývoji člověka.
Olovo je toxický kov ze 14. skupiny PSP, má vysokou hustotu (11,3 g.cm-3), ale je poměrně měkké. Využívá se hlavně v olověných akumulátorech, střelivu a také jako ochrana proti ionizujícímu záření. Jeho nízká teplota tání se využívá v pájkách, nízkotajících slitinách olova, cínu a dalších kovů. V dnešní době se ale postupně od používání olovnatých pájek upouští a přechází se na bezolovnaté slitiny.
Toxicita olova je způsobena podobností olovnatých iontů (Pb2+) s vápenatými (Ca2+), což vede k jeho usazování v kostech a také vysokou afinitou k síře, takže se váže na enzymy obsahující SH skupiny a ovlivňuje jejich funkci.
Olovu byli vystaveni i naši předci
Výzkum ukazuje, že naši předkové byli po velmi dlouhou dobu vystavováni působení olova a že tento toxický kov mohl ovlivnit vývoj mozku, chování a dokonce i jazyka u hominidů.
Studie publikovaná v časopise Science Advances se navíc pokouší objasnit otázku, jak lidé překonali své předchůdce, neandrtálce. Studie kombinuje fosilní geochemii, nejmodernější experimenty s mozkovými organoidy a moderní evoluční genetiku, aby odhalila překvapivý příběh o roli olova v lidské historii.
Mozkové organoidy
Pro studium vlivu olova byly využity tzv. organoidy. To jsou uměle vypěstované, zjednodušené orgány. V případě této studie šlo o mozkové organoidy.
Pomocí lidských mozkových organoidů, porovnali účinky olova na dvě verze klíčového vývojového genu zvaného NOVA1, který je známý tím, že koordinuje genovou expresi při vystavení olovu během vývoje nervové soustavy. Moderní lidská verze NOVA1 se liší od té, která se vyskytuje u neandrtálců a jiných vyhynulých hominidů, ale až dosud vědci nevěděli, proč k této změně došlo.
Když byly organoidy nesoucí archaickou variantu NOVA1 vystaveny olovu, vykazovaly výrazné narušení aktivity FOXP2 – exprimujících neuronů v kůře a thalamu – mozkových oblastech, které jsou kritické pro vývoj řeči a jazyka. Tento účinek byl mnohem méně výrazný u organoidů s moderní variantou NOVA1.
„Tyto výsledky naznačují, že naše varianta NOVA1 mohla poskytovat ochranu před škodlivými neurologickými účinky olova,“ řekl profesor Alysson Muotri, profesor pediatrie/buněčné a molekulární medicíny a ředitel UC San Diego Sanford Stem Cell Institute Integrated Space Stem Cell Orbital Research Center.
„Je to mimořádný příklad toho, jak environmentální tlak, v tomto případě toxicita olova, mohl způsobit genetické změny, které zlepšily naše přežití a schopnost komunikovat pomocí jazyka, ale které nyní také ovlivňují naši zranitelnost vůči moderní expozici olovu.“