Древните европейци – смугли и синеоки
Последно: 29 януари 2014 г. в 19:32
Преходът от търсенето на храна към нейното производство се е отразил на генетиката на европейците.
Преди из Европа да започне да се разпространява селското стопанство (преди около 8500 години), жителите на континента са били ловци и събирачи.
Те не са могли да преработват нишесте и мляко, ако се вярва на ново изследване на ДНК на човешки скелет от Испания на възраст почти 8000 години. Но „туземците“ са имали съпротивителни способности срещу някои болести, които по-късно са станали бич за цивилизацията, и тъмна кожа.
Появата на селското стопанство, случила се преди около 10 000 години, е било едно от най-важните събития в историята на човечеството. Първите фермери от Европа били преселници от Близкия изток, чиито потомци мигрирали на запад през Гърция и България. В продължение на много десетилетия единствен (и доста сигурен) източник на сведения за генетиката на тези хора била екстраполацията на данните от съвременните европейци.
За щастие наскоро най-сетне се появили по-сложни методи за анализ, позволяващи да се изолира и разшифрова ДНК от древни скелети. Сега може не само да се проследи пътят на миграцията и взаимодействието на популациите, но и да се изясни по какъв начин селското стопанство е изменило биологията на човека.
През юни 2012 година екипът на генетика Карлес Лалуеса-Фокс от Барселонския университет съобщил за пълната разшифровка на митохондриалната ДНК от скелета на ловец-събирач, открит през 2006 година в пещерата Ла Браня Аринтеро в Северозападна Испания. Скелетът бил един от двата намерени там и с него били открити украшения, изработени от зъби на благороден елен, служещ като обект на лов.
Южноевропейският геном демонстрирал поразително сходство с този на много други ловци-събирачи от Северна и Източна Европа, тоест очевидно номадските ловци-събирачи в тези времена били тясно свързани помежду си и генетично, и културно. Според някои специалисти това обяснява защо доисторическите ловци и събирачи са успявали в продължение на няколко хиляди години да съжителстват с ранните фермери, преди да слязат от сцената.
Този път на Лалуеса-Фокс помогнал друг виден специалист по древни ДНК – Еске Вилерслев от Копенхагенския университет (Дания). Той и колегите му изцяло разшифровали ядрената ДНК на същия скелет. Изследователите се интересували от данните за цвета на кожата и очите, от храната и имунната система.
И веднага дошла изненадата – човекът от Ла Браня имал тъмна кожа и сини очи – такава комбинация много рядко се среща при съвременните европейци. Макар днешните южняци да са по-тъмни от северните си съседи, те все още са доста по-светли от африканците, най-добре адаптирани към потребността да поглъщат повече слънчева светлина и да изработват витамин D в повишен обем. Съгласно резултатите на други изследвания, които още не са публикувани, но с които можете да се запознаете накратко, въпросният признак – тъмна кожа и сини очи – бил широко разпространен по това време.
Според Лалуеса-Фокс доисторическите ловци-събирачи са получавали витамин D само от месото, затова отчаяно се нуждаели от тъмна кожа. След това селското стопанство и прехраната, основана на въглехидрати, довели до „просветляване“ на кожата. Днес месото, рибата и яйцата играят по-важна роля в менюто, отколкото в епохата на ранните фермери, затова потребността от тъмна кожа намаляла още по-силно.
Научихме се да изчистваме древната ДНК
Европейски и руски палеогенетици разработиха метод, позволяващ да се отличи древната ДНК в останките на древни хора от съвременните генетични замърсявания, и провериха неговата работа върху геном на неандеарталец, живял в руската пещера Окладникова, става ясно от статия, публикувана в сп. Proceedings of the National Academy of Sciences.
В последните 10 г. учените активно се опитват да „възкресят“ генома на отдавна измрели хора и животни. Те са успели да възстановят пълния геном на неандерталците, части от ДНК на денисовците и на древни коне. Технологията по очистване и събиране на древни ДНК постоянно се усъвършенства – учените са успели да получат геноми на пещерна мечка и коне, обитавали Земята преди 300 000 и милон години.
С човешкия геном нещата са по-сложни, тъй като често костите на древните хора се оказват „замърсени“ от съвременна ДНК. Сванте Паабо от Института за еволюционна антропология в Лайпциг (Германия) и колегите му от Института за археология и етнография на СО РАН в Новосибирск са открили начин да премахват такива замърсявания.
Изследователите обърнали внимание, че ДНК на умрелите организми постепенно натрупва характерни „мутации“ – цитозинът (С) в тях постепенно се превръща в тимин (Т). Учените анализирали как се появяват такива „мутации“ и къде се срещат и използвали получените сведения за създаването на математически модел, с който да отделят замърсяванията от набор фрагменти от древна ДНК.
Паабо и колегите му „настроили“ този модел с помощта на милиони къси вериги ДНК, подготвени на базата на геномите на съвременни хора и на неандерталци. След като получили правдоподобни резултати, генетиците ги проверили със замърсена ДНК на неандерталец, живял в пещерата Окладникова преди около 25-30 хил. години. По думите им това изпитание завършило с успех – полученият митохондриален геном бил напълно „неандерталски“ и не съдържал замърсявания.
„Очевидно ключов фактор за депигментацията не е географската ширина, а храната“, заключава специалистът.
Друга черта на генома от Ла Браня повече съответства на общоприетите възгледи за това как селското стопанство е променяло биологията. Гените, отговарящи за разграждането на лактозата (основно захарта в млечните продукти) и нишестето (главно хранително вещество в житните растения), се намират в „древна“ форма, тоест ловците-събирачи още не са преработвали много добре тези продукти, които са играли основна роля в земеделските и животновъдните общества.
И все пак човекът от Ла Браня е притежавал таланти, които, както се смятало дотогава, са се появили чак през епохата на селското стопанство. Неговата имунна система е можела да се бори с такива заболявания като туберкулоза, пневмония и малария, макар доскоро учените да смятаха, че споменатите недъзи са се предали на хората от рогатия добитък, овцете и други опитомени животни.
От 40 разгледани гена на имунната система 24 (60%) са аналогични на съвременните европейци. Възможно е, смята Лалуеса-Фокс, епидемиите, породени от преминаването към селско стопанство, да са вървели пред самите фермери.
Накрая геномът от Ла Браня потвърждава хипотезата, че европейските ловци-събирачи са били свързани генетично и културно дълго преди идването на фермерите, а не са представлявали сбор на изолирани номадски групи. Новият геном има значително сходство с ДНК на дете, живяло преди 24 000 години на сибирската стоянка Малта – за неговото разшифроване Вилерслев обявил в края на миналата година. Вероятно е съществувал обмен на гени между изтока и запада.
Генетикът Понтъс Скоглънд от университета на Упсала (Швеция) отбелязва, че неговото изследване също говори за връзка на скандинавските ловци-събирачи не само с южняците, но и със сибирската популация. Според него появата на селското стопанство е станала един вид „генетичен прелом“, разделящ някога относително монолитното население на Евразия.
Резултатите от изследването са публикувани в сп. Nature.
