Bulvės pakeitė Andų genetiką: mokslininkai aiškina, kad jos galėjo suteikti evoliucinį pranašumą

Bulvės pakeitė žmogaus genetiką

Naujas tyrimas parodė, kad Andų aukštumų vietiniai gyventojai per tūkstančius metų įgijo išskirtinį gebėjimą efektyviau skaidyti krakmolą. Mokslininkai sieja šį pokytį su bulvėmis, kurios šiame regione ilgai buvo vienas svarbiausių kasdienės mitybos pagrindų.

Tyrime, kurį atliko Kalifornijos universiteto Los Andžele ir Bafalo universiteto mokslininkai, daug dėmesio skirta genui AMY1. Šis genas atsakingas už seilių amilazės gamybą, o būtent šis fermentas pradeda krakmolo skaidymą dar burnoje.

Rekordinis AMY1 kopijų skaičius

Remiantis publikacija žurnale „Nature Communications“, Andų regiono gyventojai turi itin daug AMY1 geno kopijų. Vidutiniškai jų aptikta apie 10, kai daugelyje pasaulio populiacijų dažniausiai pasitaiko 6–8 kopijos.

Mokslininkai analizavo genetinius duomenis iš daugiau nei 3 700 žmonių, atstovaujančių 85 populiacijoms skirtinguose pasaulio regionuose. Tyrėjai nurodo, kad nė viena kita grupė nepasiekė panašaus AMY1 kopijų lygio.

Natūrali atranka ir mitybos įtaka

Tyrėjų vertinimu, šios adaptacijos šaknys gali siekti laikotarpį prieš maždaug 6 000–10 000 metų, kai Anduose sparčiai plito bulvių auginimas. Aukštikalnėse bulvės tapo patikimu kalorijų šaltiniu, todėl geriau krakmolą skaidantys žmonės turėjo pranašumą išgyventi ir susilaukti palikuonių.

Mokslininkai pabrėžia, kad neatsirado viena staigi lemiama mutacija, o veikiau natūrali atranka išryškino jau egzistavusius skirtumus. Tyrimo autoriai skaičiuoja, kad žmonės, turėję apie 10 AMY1 kopijų, kiekvienoje kartoje galėjo turėti maždaug 1,24 proc. didesnę tikimybę išgyventi arba palikti palikuonių.

Šis atvejis dažnai lyginamas su kitu gerai žinomu žmogaus evoliucijos pavyzdžiu, kai daliai populiacijų išsivystė laktozės tolerancija paplitus gyvulininkystei ir pieno vartojimui. Nauji duomenys papildo įrodymų bazę, kad kultūra ir mityba gali tiesiogiai formuoti genetinius pokyčius.

Kodėl svarbu šiandien?

Didesnė amilazės gamyba gali turėti reikšmės ne tik krakmolo virškinimui, bet ir platesniam metabolizmui, taip pat žarnyno mikrobiomui. Tai gali lemti, kaip skirtingos populiacijos reaguoja į šiuolaikinę, krakmolo ir itin perdirbtų produktų gausią mitybą.

Tyrėjai atkreipia dėmesį ir į metodologinį iššūkį: reikėjo atskirti natūralios atrankos signalą nuo galimų genetinių pokyčių, kuriuos galėjo sukelti Europos kolonizacijos laikotarpio demografinė katastrofa Pietų Amerikoje. Analizė leidžia manyti, kad AMY1 kopijų gausėjimas prasidėjo gerokai anksčiau nei europiečių atvykimas.

Mokslininkų teigimu, tokie atradimai svarbūs ir istorijai, ir medicinai, nes padeda geriau suprasti, kodėl skirtingų regionų žmonės gali nevienodai toleruoti tuos pačius maisto produktus. Kartu tai primena, kad žmogaus evoliucija nėra vien tolima praeitis, o procesas, kurį mityba ir gyvenimo būdas gali veikti net ir gana neseniai, istorinių laikotarpių masteliu.