Naujame tyrime, publikuotame Science, tarptautinė genetikų grupė rekonstruoja žmogaus evoliuciją, vykusią ne akmens amžiuje, o pastaraisiais šimtmečiais

Lyginant daugelio žmonių DNR, galima sekti evoliucinius pokyčius, tačiau dar neseniai tai daryti buvo įmanoma tik nelabai didele raiška. Evoliucijos pasireiškimui dažniausiai reikia dešimčių tūkstančių metų, juk tam tikros DNR atkarpos kitimas nėra spartus procesas. Nauji genomų palyginimo metodai suteikia galimybę tirti trumpesnių laiko atkarpų evoliuciją ir jie rodo, kad natūrali atranka žmogaus išvaizdą keitė net ir pastaruosius 500 metų.

Tyrėjai kreipėsi į UK10K („10 tūkstančių britų DNR“) projekto duomenų bazę ir paėmė iš jos 3195 genomus, siekdami išsiaiškinti, kaip evoliucija pakeitė britus per 2000 – 3000 metų (maždaug 100 kartų̃). Buvo analizuojama 4,5 mln taškinių mutacijų, kurios tarp dabartinių DB gyventojų pasitaiko didesniu, nei 5% dažniu.

Lygindami genų variantų plitimo greitį, specialistai aptiko nemažai greitų pokyčių dėl natūralios atrankos atvejų.

Kaip genetikai nustato, kad veikia būtent atranka? Genai nuolat kinta –genų dažnis kinta dėl atsitiktinių procesų ir šių pokyčių sparta žinoma. Tačiau, jeigu genetikai mato, kad kažkurio geno dažnis kinta 10 ar 100 kartų greičiau – tai jau aiškiai ne atsitiktinumas.

Vienas iš tokių pavyzdžių – geno, koduojančio laktazės sintezę, evoliucija. Laktazė – fermentas, dalyvaujantis pieno cukraus (laktozės) pasisavinime, ir be jo negalėtume gerti pieno. Šio fermento evoliucija – vienas iš geriausiai ištirtų evoliucinių žmogaus pokyčių. Maži vaikai gamina daug laktazės, ir jie kuo puikiausiai pieną pasisavina. Suaugusių žinduolių laktazės genas išsijungia, ir fermento sintezė nutrūksta – suaugusiems pienas nereikalingas, tad pabandžius gerti, kyla diarėja ir kiti virškinamojo trakto nemalonumai. Tačiau kai kuriose žmonių populiacijose – kur praktikuojama pieninė gyvulininkystė – dažna mutacija, leidžianti pieną pasisavinti bet kokiame amžiuje. Kadangi ožkas ir karves žmogus prijaukino gan neseniai, nieko keisto, kad visą gyvenimą veikiančio laktazės geno variantas pastarąjį tūkstantmetį sparčiai paplito. Tyrimas parodė, kad Britanijos gyventojams būtent tai ir yra būdinga.

Be to, tyrėjai aptiko genų alelių, susijusių su šviesesne odos pigmentacija, paplitimą.

Ne, čia kalbama ne apie odą – šviesiaodžiai visoje Europoje paplito prieš 2000 metų, – o apie plaukų ir akių spalvą, ir netgi apie alelius, sukeliančius strazdanų atsiradimą.

Kalbėjome apie požymius, kuriuos koduoja vienas atskiras genas. Tačiau daugumą žmogaus savybių reguliuoja ne vienas ar du, o dešimtys ar net šimtai visame genome išsidėsčiusių genų. Pavyzdžiui, mokslininkai išsiaiškino ~700 genų, lemiančių mūsų ūgį. Yra žinoma, kad šiaurės europiečių genomuose dažnesni aukštą ūgį lemiantys genų variantai, nei Europos pietų gyventojų. Naujais metodais galima stebėti ir tokią multigeninę evoliuciją, kai požymis kinta dėl daugybės genų evoliucijos, iš kurių keikvieno pokyčiai menkai pastebimi – tačiau visų jų bendras poveikis jau žymus. Tyriams parodė, kad per pastaruosius 2 – 3 tūkst. metų dėl natūralios atrankos tarp britų paplito genų variantai, susiję su aukštesniu ūgiu. Su kokiais procesais tai siejasi? Gal aukštesni britai labiau patiko moterims, ir todėl palikdavo daugiau palikuonių? Tyrėjai tokio atsakymo nepateikia, o tik konstatuoja faktą. Analogiškai, mokslininkai aptiko alelių, susijusių su kūdikių galvos perimetro ir svorio didėjimu, vėlesne moterų lytine branda, ir dar kai kuriuos.

Taigi, genetikai parodė, kad kitaip, nei dažnai manoma, žmogaus evoliucija nesustojo, ir natūralioji atranka toliau veikia. Bent jau veikė pastarąjį tūkstantį metų.

A. Sokolov
antropogenez.ru

Šaltinis:

• Yair Field et al. Detection of human adaptation during the past 2000 years //  Science  13 Oct 2016 DOI:10.1126/science.aag0776 (2016).
  http://science.sciencemag.org/content/early/2016/10/12/science.aag0776

Komentarai (2)