Как люди в Андах адаптировались к жизни в высокогорье?

Некоторые андские горцы несут генетические адаптации помогающие переваривать крахмал, они вероятно связанны с тысячелетиями выращивания картофеля. Фото Ute Grabowsky

Недостаток кислорода, холод и интенсивное ультрафиолетовое излучение делают Анды суровым местом для жизни. Как люди адаптировались к таким высотам? Новое исследование древней и современной ДНК южноамериканских горцев указывает одну из причин - изменение их сердечной мускулатуры. В том же исследовании было установлено, что древние горцы легче приспособились к перевариванию крахмала, поскольку они потребляли картофель, и что они отделились от своих братьев с равнин около 8750 лет назад. Но эти выводы были поставлены под сомнение учеными, указывающими на удаленность выбранных для сравнения популяций.

 

Чтобы узнать, как древние андцы адаптировались к жизни на высоте более чем 2500 метров, Джон Линдо, популяционный генетик из Университета Эмори в Атланте, секвенировал семь геномов людей живших около озера Титикака в Перуанских Андах с 6800 лет до 1800 лет назад. Затем ученые сравнили эти геномы с геномами двух современных групп населения: высокогорной Аймары в Боливии и населения Хуиличи-Пехуэнчэ живущего на низменном побережье южного Чили.

 

Другой высокогорный народ - люди тибетского плато - имеют генетические вариации, которые снижают уровень гемоглобина в крови и делают их чрезвычайно эффективными в потреблении кислорода. Поэтому Линдо и его коллеги исследовали древние южноамериканские геномы на признаки подобных изменений. Но они не нашли этого, зато обнаружили признаки отбора на ген под названием DST, связанный с сердечно-сосудистой системой и процессом формирования сердечной мышцы. «Это предлагает совершенно другой процесс, с помощью которого древние андские люди адаптировались к высокогорной жизни» говорит Марк Алдендерфер, археолог из Калифорнийского университета Мерсед и соавтор исследования.

 

Еще более сильный признак естественного отбора проявился в генах связанных с перевариванием крахмала. Поскольку крахмалистый картофель был одомашнен в Андах и быстро стал частью диеты, то такая адаптация имела смысл, говорит Линдо. Измеряя количество случайных генетических различий, неуклонно накапливавшихся между горцами и населением равнин, команда Линдо определила что они разошлись примерно 8750 лет назад, что согласуется датой полученной по археологическим данным.

 

Но некоторые генетики сомневаются, действительно ли эти различия связаны с проживанием в высокогорье. Ларс Ферен-Шмитц, биологический антрополог Калифорнийского Университета Санта Круз считает, что генетические вариации, используемые для оценки времени разделения этих групп, не являются свидетельством того, что люди переезжали в горы, они, вероятно, представляют собой остатки тех генетических различий, которые уже несли различные популяции, при заселении Южной Америки. «Это похоже на сравнение яблок и груш», - соглашается Бастиен Ламас, генетик из Университета Аделаиды в Австралии. Единственным способом увидеть, какие генетические различия являются настоящими адаптациями к высокогорью, было бы сравнение жителей древних Анд с древними обитателями соседних берегов Перу или северного Чили. Линдо соглашается с ними, это была бы действительно лучшая выборка если бы данные о них были доступны.

 

Существенное различие между жителями Хуиличи-Пехуэнчэ и современными горцами - это то, как их предки были затронуты контактами с европейскими колонизаторами. Путем моделирования изменений численности популяции, Линдо подсчитал, что численность коренных жителей горных районов снизилась на 27% после контакта с европейцами. Тем временем вплоть до 97% предков Хуиличи-Пехуэнчэ умерли, из-за обширных войн с колонистами, которые продолжались в XIX веке.

 

Команда исследователей также нашла конкретный признак, указывающий на прямой контакт с европейцами в геномах современных горцев: иммунный рецептор реагирующий на оспу. Эпидемии оспы были задокументированы в Андах, особенно в первые дни европейской колонизации. Этот маркер указывает на то, что современные андцы происходят от выживших, говорит Линдо.

"Это сигнал о том, что человеческая эволюция продолжается", - подытоживает Марк Алдендерфер.

Источник: sciencemag.org