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:

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.