Исследование отслеживает генетические изменения во время перехода к земледелию в Европе
Введение сельского хозяйства в Европе около 8500 лет назад изменило жизнь людей вплоть до их ДНК.
Международная команда сообщает в Nature, что теперь можно увидеть, как происходил естественный отбор, анализируя древнюю ДНК человека. Это позволяет связать отбор с конкретными изменениями среды — развитием земледелия и экспансией первых фермеров в Европу.
Используя улучшенные методы экстракции ДНК и собрав крупнейшую на сегодня коллекцию полногеномных данных из древних останков, команда выявила конкретные гены, которые менялись во время и после перехода от охоты и собирательства к земледелию.
Многие генетические варианты находятся в генах или рядом с генами, связанными с:
- Ростом
- Способностью переваривать лактозу во взрослом возрасте
- Метаболизмом жирных кислот
- Уровнем витамина D
- Светлой пигментацией кожи и голубым цветом глаз
- Генами иммунитета (что логично из-за роста плотности населения и жизни рядом с одомашненными животными)
Два варианта находятся на генах, связанных с повышенным риском целиакии, но, возможно, важных для адаптации к ранней сельскохозяйственной диете.
Работа также подтверждает, что первые фермеры Европы пришли из древней Анатолии (нынешняя Турция), и детализирует смешение и миграции древних групп.
Технологический прорыв
Раньше изучать естественный отбор было невозможно из-за малого количества древних геномов. В этом исследовании проанализирована ДНК 230 человек, живших 3000–8500 лет назад в Европе, Сибири и Турции, включая 83 новых образца.
Ключевым стал метод экстракции ДНК из каменистой части височной кости, который в некоторых случаях давал в 700 раз больше человеческой ДНК, чем другие кости или зубы. Это позволило анализировать больше позиций в геноме и систематически изучать частоту аллелей.
Что показал отбор
Сравнение древних геномов между собой и с геномами современных европейцев выявило 12 позиций в геноме, где, по-видимому, происходил естественный отбор, связанный с внедрением земледелия в северных широтах.
Впервые для древней ДНК удалось изучить сложные признаки, например, эволюцию роста. Разница в росте между южными и северными европейцами, вероятно, объясняется как большей долей предков из более высокорослых популяций евразийских степей на севере, так и большей долей предков из более низкорослых неолитических групп Иберийского полуострова на юге.
По другим сложным признакам (индекс массы тела, соотношение талии и бёдер, диабет 2 типа и др.) сделать выводы не удалось. Также пока неясно, отбирались ли некоторые варианты сами или «путешествовали» вместе с соседним полезным геном.
Авторы надеются, что в будущем для анализа будут доступны тысячи древних геномов, что позволит применять подобные исследования к неевропейским популяциям и даже другим видам, например, для изучения коэволюции людей и одомашненных животных.
