Еволюція не сповільнилася: велике дослідження стародавньої ДНК показує сліди недавнього природного добору

Протягом приблизно останніх 10000 років природний добір сприяв еволюції майже 500 генів, впливаючи на зовнішність і сприйнятливість до низки хвороб.

Аналіз приблизно 16000 древніх і сучасних геномів показав збільшення частоти генів, пов’язаних зі світлим відтінком шкіри, рудим волоссям, опором до ВІЛ і лепри (хвороба Гансена), а також зменшення частоти генів, пов’язаних із чоловічим типом облисіння і підвищеною сприйнятливістю до ревматоїдного артриту.

Як проходило дослідження

У статті, опублікованій в журналі Nature, перший автор дослідження Алі Акбарі (Ali Akbari), науковий співробітник Гарвардського університету, пояснює, що команда розробила новий статистичний підхід — AGES (Ancient Genome Selection) — який дозволяє виявляти сигнали природного добору на відрізках часу до приблизно 18000 років у тисячах геномів з регіону Західної Євразії (Європа й частина Західної Азії, зокрема Туреччина).

Еволюційні зміни можуть виникати кількома шляхами: мутаціями, природним добором (коли вигідні для виживання ознаки передаються нащадкам), генним потоком (змішування генетичного матеріалу між популяціями) і генетичним дрейфом (зміни частот генів випадковим шляхом). За словами Акбарі, раніше, аналізуючи лише сучасні геноми, дослідники часто робили висновок, що спрямований добір трапляється рідко. Але великі набори даних і методи, які відокремлюють сигнал добору від інших еволюційних процесів, дозволяють виявляти невеликі, але стійкі зміни в часі.

Що саме виявили

  • Дослідники знайшли докази природного добору у 479 варіантах генів у вибірці західноєвразійських геномів — близько 60% із цих варіантів корелюють з відомими рисами в сучасних людей.
  • Сильний позитивний добір спостерігали для генів, пов’язаних із світлим тоном шкіри, рудим волоссям, групою крові B, а також із підвищеним опором до ВІЛ і лепри.
  • Водночас відзначено відбір, який знизив частоту генів, пов’язаних із чоловічим типом облисіння та підвищеною сприйнятливістю до ревматоїдного артриту.

Дані свідчать, що ці варіанти були корисними в еволюції сучасних західноєвразійських популяцій, але самі ДНК‑маркери не відповідають на питання «чому» саме ці риси виявилися корисними. Наприклад, збільшення частки алелей, пов’язаних із світлою пігментацією шкіри, дослідники пояснюють підсиленим синтезом вітаміну D у регіонах із низьким рівнем сонячної радіації. Натомість пояснення зростання частоти рудого волосся складніше: можливо, сам червоний колір волосся не давав прямої переваги, а відповідні гени супроводжували більш важливу адаптацію.

учені в лабораторії

Приоритети добору змінювалися з часом

Автори також зафіксували, що добір над окремими варіантами міг змінюватися в різні епохи. Наприклад:

  • Гени, що підвищували сприйнятливість до туберкульозу, тривалий час збільшували свою частоту, а потім почали знижуватися приблизно 3500 років тому.
  • Варіанти, пов’язані зі сприйнятливістю до розсіяного склерозу, росли в частоті до приблизно 2000 років тому, а потім — зменшувалися.

За словами Акбарі, такі коливання, ймовірно, відображають зміни в навколишньому середовищі та селективному тиску з плином часу — наприклад, появу нових патогенів або зміну способу життя і харчування.

ДНК людини

Далі — ширше охоплення

Дані та метод AGES дослідники зробили публічно доступними, щоб інші вчені могли розширити роботу на інші регіони. Команда вже опублікувала дослідження, присвяченого Східній Євразії, де знайшли подібні загальні закономірності.

«Імовірно, відмінності між регіонами полягатимуть не в тому, чи відбувався добір, а в тому, як місцеве середовище й культурні зміни його формували — через харчування, патогени, клімат і т. ін.», — зазначив Акбарі. Розширення підходу на інші історичні та географічні контексти допоможе краще зрозуміти, які саме фактори впливали на біологію людей у різних місцях і епохах.

«Еволюція людини не сповільнилася — ми просто не помічали сигналу», — заявив Алі Акбарі Live Science.

Дослідження дає змогу по‑новому оцінити темпи і характер недавньої людської еволюції та показує, що навіть невеликі, але послідовні зміни впродовж тисячоліть залишають помітний слід у геномі.

Фото: Unsplash

WhatsappTelegramViberThreads

ПРОКОМЕНТУВАТИ

Прокоментувати

ТЕЛЕГРАМ

Назад Вперед
Ми прагнемо ставати краще та використовуємо файли cookies. Дізнайтеся більше на сторінці «Політики конфіденційності» детальніше
Згоден
Не згоден