Dabar nauji tyrimai atskleidė iki šiol nežinotą būdą, kuriuo aukštai Anduose gyvenantys žmonės gali toliau evoliucionuoti – ir šios evoliucijos katalizatorius yra stebėtinai paprastas.
Ši populiacija buvo viena iš pirmųjų, prieš tūkstančius metų pradėjusių auginti dabar jau visur išplitusias bulves – tai galėtų paaiškinti, kodėl jų organizmuose matyti požymių, rodančių padidėjusį gebėjimą virškinti krakmolą.
„Aukštai virš jūros lygio esantys Andai žinomi kaip turtingas regionas, padedantis suprasti žmogaus evoliucinę adaptaciją – pavyzdžiui, hipoksiją, kai audiniai negauna pakankamai deguonies, – pasakoja antropologė Abigail Bigham iš Kalifornijos universiteto. – Šis naujas tyrimas parodo, kaip Andai padeda suprasti žmogaus evoliucinę adaptaciją prie kitų selekcinių aplinkos veiksnių, pavyzdžiui, mitybos.“
Evoliucija – tai procesas, kuriame laikas susilieja su nuolatiniu selekciniu spaudimu, su kuriuo vieni organizmai susidoroja geriau nei kiti.
Tai gali būti ekstremalios sąlygos – pavyzdžiui, kaitri karščio banga, visiškas deguonies trūkumas ar pavojingi radiacijos lygiai, bet taip pat ir švelnesni veiksniai – pavyzdžiui, nuolatinis nedidelis toksinų poveikis arba maisto rūšys, kuriomis žmonės maitinasi.
Susiję straipsniai
Prieš kelerius metus mokslininkų komanda, kuriai priklausė ir A. Bigham, nustatė, kad Peru Anduose gyvenančios vietinės tautos, palyginti su tautomis, kurios bulves į savo racioną įtraukė vėliau, turi genetinių pranašumų, susijusių su krakmolo virškinimu. Dabar komanda išplėtė savo tyrimą, įtraukdama genomus iš viso pasaulio – ir nustatė, kad kečujų tauta (quechua), kurios protėviai yra Andų aukštumų vietiniai gyventojai, atrodo geriau prisitaikę krakmolo virškinimui nei beveik bet kuri kita Žemės tauta.
„Biologai jau seniai įtaria, kad skirtingos žmonių grupės, reaguodamos į savo mitybą, išsiugdė genetinius prisitaikymus“, – sako evoliucinis antropologas Omeras Gokcumenas iš Bafalo universiteto JAV, – tačiau yra labai nedaug atvejų, kai įrodymai yra tokie įtikinami“.
Raktas slypi gene, vadinamame AMY1, kuris randamas beveik kiekviename žmoguje pasaulyje. Šis genas dalyvauja seilių fermento amilazės gamyboje, kuri padeda skaidyti krakmolą pačioje virškinimo proceso pradžioje – burnoje.
Paprastai žmonės turi nuo 2 iki 20 šio geno kopijų kiekvienoje diploidinėje ląstelėje. Pagal naujojo tyrimo duomenis, pasaulinis vidurkis yra 7 kopijos. O išanalizavę 323 žmonių iš 85 populiacijų visame pasaulyje genomus, turėjai nustatė, kad Peru kečujų tautybės atstovai turi vidutiniškai 10 šio geno kopijų. Mokslininkų skaičiavimais, tai kiekvienai kartai suteikė 1,24 proc. išlikimo arba reprodukcinį pranašumą.
„Evoliucija – tai skulptūros drožimas, o ne pastato statyba, – aiškina O. Gokcumenas. – Tai nereiškia, kad Andų čiabuviai įgijo papildomų AMY1 kopijų, kai pradėjo valgyti bulves. Vietoj to, tie, kurie turėjo mažesnį kopijų skaičių, laikui bėgant buvo pašalinti iš populiacijos – galbūt dėl to, kad turėjo mažiau palikuonių, o tie, kurie turėjo didesnį kopijų skaičių, išliko.“
Naudodami genetinius datavimo metodus ir modeliavimą, mokslininkai atsekė šio pokyčio atsiradimą. Datavimo metodai parodė, kad genas buvo žinomas dar prieš bulvių domestikaciją, tačiau jo skaičius pradėjo didėti maždaug prieš 10 000 metų.
Žinome, kad bulvių domestikacija Anduose prasidėjo maždaug prieš 10 000–6000 metų – šis laikotarpis sutampa su genų, kuris padeda virškinti bulves, kopijų skaičiaus padidėjimu. Tuo tarpu kitos populiacijos, kilusios iš majų, neturinčios ilgos bulvių auginimo istorijos, neturi tokio pat prisitaikymo. Taigi, laikas tikriausiai nėra atsitiktinumas.
„Šis tiesioginis palyginimas yra viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl manome, kad didelis AMY1 kopijų skaičius perujiečių organizmuose neatsirado atsitiktinai, o yra susijęs su jų ilga bulvių vartojimo istorija“, – sako evoliucinė genetikė Luane Landau iš Bafalo universiteto.
Šis rezultatas rodo, kad genetinis prisitaikymas prie mitybos pokyčių yra įmanomas per palyginti trumpą laiką – o tai suteikia naują aspektą diskusijoms apie vadinamąją paleo dietą. Be to, kai kurie mokslininkai pateikė įtikinamų argumentų, kad technologijos tampa pagrindine jėga, skatinančia žmogaus evoliuciją. Šis tyrimas atskleidžia įdomų šios idėjos aspektą.
Ne taip seniai visi daugiau ar mažiau maitinosi vietos maistu. Dabar įprasta valgyti maistą, kuris buvo tiesiogiai importuotas arba užaugintas iš importuotų rūšių.
„Didžiąją žmonijos istorijos dalį žmonės valgė tą patį, ką jų protėviai valgė tūkstančius metų. Norint pakeisti mitybą, reikėjo tiesiogine prasme migruoti po pasaulį. Taigi, ką reiškia tai, kad dabar valgome maistą iš viso pasaulio?“ – klausia evoliucinė genetikė Kendra Scheer iš Bafalo universiteto. – Ir dabar, kai įrodėme, kad valgant bulves veikia natūralios atrankos jėgos – ką reiškia tai, kad visas pasaulis valgo bulvių traškučius?“
Tyrimas paskelbtas žurnale „Nature Communications“. Parengta pagal „Science Alert“.