Aiškėja, kaip atrodė Europos gyventojai prieš 8000 metų - tokios Europos turbūt nė neįsivaizduojate

Europiečių kilmė atsidūrė po padidinamuoju stiklu pastaraisiais metais, kadangi mokslininkams pavyko atkurti mūsų protėvių populiacijos (o ne pavienių individų) genomo seką. Palyginę 83 protėvių, rastų archeologinių kasinėjimų metu įvairiose Europos vietovėse, DNR genomų sekos pagrindines dalis, mokslininkai padarė išvadą, kad šiuolaikiniai europiečiai yra bent trijų senovės žemdirbių ir medžiotojų-rinkėjų populiacijų mišinio palikuonys – kurie skirtingų migracijų metu atsidūrė Europoje per pastaruosius 8000 metų. Tyrimas atskleidė, kad prieš maždaug 4500 metų nutikusi stambaus masto duobinių kapų kultūros piemenų migracija šiaurės stepėse prie Juodosios jūros su savimi atsinešė į Europą indo-europiečių kalbas.

Ta pati mokslininkų komanda ėmė giliau tyrinėti šiuos duomenis – ir ieškoti genų, kurie susiformavo stiprios natūralios atrankos būdu, įskaitant bruožus, kurie labiausiai plito Europoje per paskutinius 8000 metų. Palyginęs senovės europiečių genomą su šiuolaikinių europiečių genomu iš porjekto „1000 Genomų“ (angl. „1000 Genomes project“), populiacijos genetikas Iainas Mathiesonas iš Harvardo universiteto laboratorijos bei populiacijų genetikas Davidas Reichas atrado penkis genus, siejamus su dietos ir odos pigmentacijos pokyčiais, kurie vyko stiprios natūralios atrankos metu.

Pirmiausia, mokslininkai patvirtino ankstesnį pranešimą, kad prieš 8000 metų medžiotojai-rinkėjai Europoje negalėjo virškinti piene esančių cukrų. Jie taip pat pastebėjo dar vieną netikėtą dalyką – pirmieji žemdirbiai taip pat negalėjo virškinti pieno. Žemdirbiai, kurie atkeliavo iš artimųjų rytų prieš maždaug 7800 metų – bei duobinių kapų kultūros žmonės, kurie atkeliavo iš stepių prieš maždaug 4800 metų – neturėjo geno LCT versijos, leidžiančos suaugusiems žmonės virškinti piene esantį cukrų. Tik maždaug prieš 4300 metų europiečiai ėmė toleruoti laktozę.

Kalbant apie odos spalvą, mokslininkų komanda skirtingose vietose atrado evoliucijos pėdsakus bei tris skirtingus genus, kurie nulemia šviesią odos spalvą. Tai padeda atskleisti sudėtingą istoriją, kaip per pastaruosius 8000 metų europiečių odos spalva tapo žymiai šviesesne. Šiuolaikiniai žmonės, kurie prieš maždaug 40 000 metų iš Afrikos atkeliavo ir apsistojo Europoje, kaip manoma, turėjo tamsios spalvos odą – kuri yra privalumas saulėtose platumose. O nauji duomenys patvirtina, kad prieš maždaug 8500 metų ankstyvieji medžiotojai-rinkėjai Ispanijoje, Liuksemburge ir Vengrijoje taip pat turėjo tamsios spalvos odą: jie neturėjo dviejų genų versijų – SLC24A5 ir SLC45A2, kurie lėmė depigmentaciją bei šviesią odos spalvą, kurią turi šiuolaikiniai europiečiai.

Tačiau tolimojoje šiaurėje, kur maži saulės šviesos kiekiai turėtų lemti šviesią odos spalvą, septyni atrasti protėviai iš 7700 metų senumo Motalos archeologinės radimvietės pietų Švedijoje, turėjo abu šviesios odos genų variantus – SLC24A5 ir SLC45A2. Jie taip pat turėjo ir trečiąjį geną HERC2/OCA2, kuris nulemia mėlynas akis – ir taip pat gali lemti šviesą odą bei šviesius plaukus. Taigi, senovės medžiotojai-rinkėjai iš tolimosios šiaurės jau turėjo šviesią odą ir mėlynas akis, tačiau centrinės ir pietų Europos gyventojai turėjo tamsesnę odą.

Tuomet į Europą atkeliavo pirmieji žemdirbiai iš artimųjų rytų, kurie turėjo abu genus, lemiančius šviesią odos spalvą. Jiems susimaišius su vietiniais medžiotojais-rinkėjais, vienas iš jų turimų šviesią ordą lemiančių genų pasklido po Europą, ir centrinės bei pietų Europos gyventojų oda tapo šviesesnė. Tuo tarpu kito geno variantas SLC45A2, kuris prieš 5800 metų buvo retenybė, taip pat sparčiai pasklido.

Mokslininkai taip pat atsekė tokius bruožus, kaip ūgis – kuriuos lemia ne vienas genas. Jie išsiaiškino, kad atrankos metu ėmė dominuoti keli genai, lemiantys aukštą ūgį šiaurinėje ir centrinėje Europoje. Visa tai prasidėjo prieš maždaug 8000 metų, o paspartėjo prieš 4800 metų – dėl duobinių kapų kultūrai priklausančių žmonių migracijos. Šios kultūros atstovai turi didžiausią genetinį potencialą aukštam ūgiui iš visų žinomų populiacijų, o tai koreliuoja ir su jų skeletų matavimais.

Tuo tarpu prieš 8000 metų atrankos metu Italijoje ir Ispanijoje dominavo mažą ūgį lemiantys genai. Anot tyrimo, kuris buvo publikuojamas „bioRxiv“, prieš maždaug 6000 metų ispanų ūgis žymiau sumažėjo – galimai dėl atvėsusio klimato ir prastos mitybos.

Įdomu tai, kad mokslininkai nerado jokių imuninių genų egzistavusių natūralios atrankos metu, o tai prieštarauja hipotezei, kad ligos ėmė plisti jau išsivysčius žemdirbystei.

Moksliniame darbe nekonkretizuojama, kodėl šie genai patyrė tokią didelę natūralią atranką. Tačiau anot paleoantropologės Ninos Jablonski iš Pensilvanijos valstijos universiteto, tikėtina, kad pigmentacijos genai yra skirti vitamino D sintezei. Šiaurinėse platumose gyvenantys žmonės dažniausiai negauna pakankamai ultravioletinių spindulių, kad imtų sintetinti vitaminą D savo odoje, todėl natūrali atranka pirmenybę teikė dviems genetiniams sprendimams – evoliucionuoti odos spalvą į šviesią, kuria efektyviau sugertų ultravioletinius spindulius, arba teikti pirmenybę laktozės tolerancijai, kad organizmas lengviau virškintų piene esantį cukrų – kadangi piene yra natūralaus vitamino.

N.Jablonski sako, kad nors prieš tai manyta, kad depigmentacijos procesas buvo gana paprastas, iš tiesų populiacijai paplitus šiaurinėse platumose tai virto į natūralią atranką. Anot jos, šie duomenys yra įdomūs tuo, kadangi jie rodo, kokia sparti buvo evoliucija pastaruoju metu.

Pensilvanijos valstijos universiteto antropologas genetikas George Perry atkreipia dėmesį, kad mokslininkų darbas atskleidė, kaip pavienių žmonių genetinį potencialą nulemia jų mityba ir prisitaikymas prie gyvenamosios vietos. Anot jo, mokslininkams dabar žymiai aiškiau, kaip veikia natūrali atranka.