Люди еволюціонують просто зараз: що з’явилося нового
Фото: ScienceAlert
За останні 10 тис. років природний відбір сприяв еволюції майже 500 генів у ДНК жителів Західної Євразії. Низка нещодавніх досліджень засвідчила, що цей еволюційний процес уже змінив зовнішність людей та їхню сприйнятливість до захворювань.
Природний відбір у цій групі призвів до збільшення частоти світлого відтінку шкіри, рудого волосся і стійкості до ВІЛ та прокази (також званої хворобою Хансена). Також еволюція знизила частоту облисіння у чоловіків і сприйнятливість до ревматоїдного артриту серед обох статей. Такі результати продемонстрував аналіз 16 тис. геномів.
“Еволюція людини, насправді, не сповільнилася, ми просто проґавили сигнал”, — заявив перший автор дослідження і науковий співробітник Гарвардського університету Алі Акбарі.
Еволюційні зміни можуть відбуватися за допомогою різних механізмів, включно з мутаціями; природним добором, за якого ознаки, вигідні для виживання, передають нащадкам; генним потоком, за якого генетичний матеріал змішується між популяціями; і генетичним дрейфом, за якого частота гена в популяції змінюється через випадковість.
Акбарі та його колеги розробили новий статистичний метод для виявлення природного добору за 18 000-річний період у тисячах стародавніх і сучасних геномів людей, які проживали в Західній Євразії, регіоні, що охоплює Європу і частини Західної Азії, такі як Туреччина.
“Попередні роботи, засновані на слідах, які природний відбір залишає в сучасних геномах, привели до думки, що еволюція людей сповільнилася”, — пояснює Акбарі.
Але завдяки великим масивам даних, а також новим методам аналізу, Акбарі зі своєю командою змогли “виявити невеликі, стійкі зміни в часі”.
Які зміни з’явилися в ДНК
Дослідники виявили свідчення природного добору в 479 варіантах генів у наборі даних геному західно-євразійців, 60% з яких відповідають відомим ознакам сучасних людей. Деякі з мутацій генів, які зазнали сильного позитивного відбору, беруть участь у прояві таких ознак, як світлий тон шкіри, руде волосся, стійкість до ВІЛ і прокази, а також група крові B (III). Вони також виявили гени, пов’язані з меншою ймовірністю облисіння у чоловіків і меншим ризиком ревматоїдного артриту.
Результати припускають, що всі ці варіанти були корисні в еволюції сучасних західно-євразійців, але ДНК не допомагає точно пояснити, чому ці ознаки були корисні. Збільшення частоти світлої пігментації шкіри, ймовірно, відображає добір на підвищений синтез вітаміну D в регіонах з низьким рівнем сонячного світла. Однак пояснити зростання кількості рудоволосих складніше. Можливо, саме по собі руде волосся не було корисним, а гени, що відповідають за цю ознаку, також пов’язані з більш важливою адаптацією.
Дослідники виявили, що деякі ознаки піддавалися позитивному або негативному відбору в різний час. Протягом кількох тисячоліть частота генів, що відповідають за сприйнятливість до туберкульозу, збільшувалася, а потім знизилася близько 3500 років тому. Аналогічно, частота генів, що відповідають за сприйнятливість до розсіяного склерозу, збільшувалася приблизно до 2000 років тому, а потім знизилася.
“Це, ймовірно, відображає зміни в навколишньому середовищі або селективний тиск із плином часу, наприклад, появу нових патогенів”, — сказав Акбарі.
Вчений сказав, що дослідницька група тепер планує вивчити інші групи за межами Західної Євразії, щоб краще зрозуміти, як еволюціонувала глобальна людська популяція. Вони вже опублікували препринт дослідження Східної Євразії, в якому вивчали людей східноазіатського походження. І в цьому дослідженні виявилися схожі закономірності.
“Відмінності між регіонами, ймовірно, полягають не в тому, чи відбувався добір, а в тому, як місцеві умови та культурні зміни вплинули на нього, включно з такими факторами, як дієта, патогени та клімат. Розширення цього підходу на ширше коло випадків допоможе нам зрозуміти, як різні історичні чинники впливали на біологію людини в різних умовах”, — підсумував учений.