Переход от охоты к земледелию долгое время считался причиной замедления эволюции человека. Однако новое исследование Гарвардского университета, опубликованное в журнале Nature, опровергает эту гипотезу. Ученые обнаружили, что эволюционные процессы в человеческом геноме происходят гораздо быстрее, чем предполагалось ранее.
Конец концепции «эволюционного застоя»
Ранее было известно о 21 участке генома, который изменился за последние 10 тысяч лет. Новое исследование значительно расширило этот список, выявив 479 генетических вариаций, подверженных естественному отбору.
Генетики достигли этого результата, проанализировав ДНК почти 16 тысяч человек, живших в Западной Евразии за последние десять тысячелетий. Сравнение этих данных с генетическим материалом 6 тысяч современных людей позволило выделить генетические маркеры, помогающие популяции адаптироваться к изменяющимся условиям среды.
Влияние генов на фенотипические изменения
Особенно интересными оказались вариации в гене MC1R, связанные с рыжим цветом волос и светлой кожей. Почему эти признаки стали преимуществом для европейских популяций? Причина кроется в изменении рациона. Переход от охоты к земледелию привел к снижению поступления витамина D, который ранее поступал с мясом и рыбой.
В условиях дефицита витамина D основным его источником стал ультрафиолетовый свет. Светлая кожа более чувствительна к ультрафиолетовым лучам, что позволяет лучше синтезировать витамин D в северных широтах. Таким образом, люди с генетическими маркерами светлой кожи получили эволюционное преимущество, способствуя закреплению этих вариантов в популяции.
Эволюция в меняющейся среде
Исследование также проливает свет на эволюцию признаков, связанных с психическим здоровьем и болезнями. Ученые установили, что генетические вариации могут функционировать как сложные системы: одни остаются стабильными, а другие исчезают в зависимости от изменений в окружающей среде.
«Мы наблюдаем естественный отбор в динамике», — говорит Али Акбари из Гарвардского университета. Ранее эволюционные модели строились на основе анализа ДНК современного человека. Новое исследование дает возможность изучать генетическую историю наших предков.
Будущее исследований
Авторы исследования подчеркивают важность отказа от упрощенных интерпретаций. Генетические маркеры не статичны. То, что способствовало выживанию древних земледельческих популяций, в современных условиях может проявляться по-другому или приводить к новым заболеваниям.
Разработанные методы анализа генетического материала уже доступны международному научному сообществу. В будущем аналогичные исследования в разных регионах мира позволят глубже понять, как человечество адаптируется к различным экологическим условиям, и оценить влияние этих процессов на современное здоровье.