Светлата кожа – резултат от половия отбор

Естественият подбор е бил на страната на светлокожите и синеоките дори след като Африка е останала далече назад.

Защо едни хора имат по-светла кожа от други? Изследователите са свикнали да отнасят тези разлики към десетки хиляди години еволюция – тъмната кожа защитава тези, които живеят близо до екватора, от интензивното слънчево лъчение, а на по-високите ширини тя не е необходима.

Нов анализ на древна ДНК навежда обаче на мисълта, че цветът на кожата на европейците се е менил през последните 5000 години, тоест работата не е толкова в Слънцето, но и в особеностите за хранене и половия отбор.

Нашият вид като разумен е възникнал в Африка преди около 200 000 години и изследователите смятат, че неговите първи представители са притежавали тъмна кожа както днешните африканци, тъй като за Африка това е по-изгодно. Кожата придобива своя оттенък благодарение на високото съдържание на пигмента меланин, който блокира ултравиолетовото лъчение и защитава от различни опасности, включително увреждане на ДНК (то може да доведе до рак).

От друга страна, клетките на кожата се нуждаят от определено УВ лъчение за изработването на витамин D. Това обстоятелство допринася за това, популациите, отдалечаващи се от екватора, с времето да придобиват светла кожа.

Скорошни изследвания обаче показали, че всъщност нещата са доста по-сложни. Първо, синтезът на меланин (а той се среща при хората от двете разновидности), се контролира от няколко гена, всеки от които очевидно има своя история на еволюция. Освен това, оказва се, хората са изсветлели не веднага след като преди около 40 000 години попаднали от Африка в Европа.

През 2012 година например Хорхе Роча от университета в Порто (Португалия) и колегите му, разглеждайки варианти на четирите гена на пигментация на съвременните португалска и африканска популация, изчислили, че поне три от тях са получили еволюционна подкрепа десетки хиляди години след излизането на хората от Африка.

През януари стана известно, че Карлес Лалуеса-Фокс от Барселонския университет и колегите му секвенирали мъж на възраст 8000 години, открит в Испания, и открили, че той е бил по-скоро тъмнокож, тоест естественият подбор е предпочел светлата кожа сравнително късно в историята на нашия вид.

Този път Марк Томас от Лондонския университетски колеж и колегите му изолирали ДНК от 63 скелета, открити на стоянки в Украйна и съседни страни. Изследователите успели да секвенират три гена, имащи отношение към пигментацията, от 48 скелета на възраст 4–6,5 хил. години – това са гените TYR, въвлечен в синтеза на меланина, SLC45A2, помагащ да се контролира разпределянето на изработващите пигмент ензими в кожните клетки, и HERC2, определящ какъв ще бъде цветът на ириса на окото – кафяв или син.

Тези гени, както и всички гени на пигментацията, съществуват в няколко варианта, които води до различни оттенъци на кожата, косите и очите.

Сравняването на вариантите на тази гени от древни скелети с тези на шестдесетте съвременни украинци, както и с извадка от 246 съвременни генома от съседни страни, показало, че честотата на вариантите, отнасящи се към по-светлите кожа и коса, както и сините очи, са значително по-високи при съвременните популации.

Например днешните украинци средно имат осем пъти повече варианти на гена TYR, отговарящ за светлата кожа, и четири пъти – на гена, имащ отношение към сините очи, отколкото древното население на тази страна. Африканските популации нямат нито един от тези варианти.

По такъв начин, макар първобитните обитатели на Украйна определено да са притежавали относително светла кожа и коси и по-често при тях да са се срещали светлите очи в сравнение с техните предци, излезли от Африка, еволюцията не е спряла с това.

Учените провели компютърно моделиране, за да видят разликата между естествения подбор и „генетичния дрейф“, тоест неутралните мутации – случайните изменения на генетичните варианти.

Вземали се под внимание размерите на древните популации и скоростта на генетичните изменения (тоест необходимо било да се разбере съответства ли скоростта на дрейфа на скоростта на еволюционните изменения).

Учените установили, че гените на пигментацията продължавали активно да се менят под действието на естествения подбор преди 5000 години и по-късно, освен това силата на натиск на подбора върху тях е съпоставима с тази, която в същото време действала на други гени, преживяващи период на големи промени – гените на усвояване на лактозата и устойчивост към маларията.

Но защо за десетки хиляди години, изминали от момента на излизането от Африка, естественият подбор не се е успокоил? Защо цветът на кожата, косата и очите е продължавал да се променя, макар необходимостта от защита от повишеното УВ лъчение отдавна да била отпаднала?

Очевидно, смятат изследователите, когато хората са били ловци и събирачи, те са получавали по-голямо количество витамин D с храната, особено с риба и черен дроб от животни. След това дошло времето на земеделието и животновъдството, когато основни хранителни продукти станали пшеницата и ечемикът, и организмът трябвало самостоятелно да изработва повече витамин D.

Колкото до светлите коси и сините очи, то Томас и съавторите му издигат хипотеза за половия отбор – светлокосите и синеоките се смятали за по-привлекателни и следователно давали повече потомство. Както е известно, дори гупите (да не говорим за другите животни) предпочитат да се чифтосват с такива, които изглеждат необичайно и се открояват на общия фон.

Резултатите от изследването са публикувани в сп. Proceedings of the National Academy of Sciences.

ScienceNOW