Генетичні зміни у мешканців Анд: вплив на картоплю та навколишнє середовище

Вплив картоплі на генетичну адаптацію населення Анд

Вчені, що займаються дослідженням населення Анд, вважають, що картопля протягом тисячоліть суттєво впливала на біологію людини в цьому регіоні. Цей овоч став надійним джерелом їжі для місцевих мешканців і, ймовірно, вплинув на їхній розвиток і адаптацію з часом.

Життя на великих висотах в таких країнах, як Перу, супроводжувалося складними умовами: обмеженим киснем, різкими перепадами температур та періодами нестачі їжі.

Дослідники виявили, що корінне населення Анд має надзвичайно велику кількість копій гена AMY1, що відповідає за перетравлення крохмалю. Згідно з їхніми висновками, ця генетична особливість, ймовірно, розвинулася після того, як картопля стала основним продуктом харчування 6 000–10 000 років тому.

Ген AMY1 виробляє фермент, який починає розщеплювати крохмаль ще в роті. Хоча різні люди мають різну кількість копій цього гена, у жителів Анд цей показник є одним з найвищих у світі.

У середньому, у жителів Перу налічується близько 10 копій AMY1 — це найвищий показник серед 83 популяцій в рамках дослідження. Вчені підрахували, що особи з більшою кількістю копій отримували приблизно 1,24-відсоткову перевагу у виживанні та розмноженні в кожному поколінні.

Співавторка дослідження Абігейл Бігем підкреслила важливість цих результатів, зазначивши, що високогірні Анди стали ідеальним регіоном для вивчення еволюційної адаптації людини. Це дослідження демонструє, наскільки важливим є харчування для розуміння еволюційних змін.

Щоб краще зрозуміти цю генетичну закономірність, вчені порівняли андські популяції з групами, що мали спільних предків, але відрізнялися за харчовими традиціями, зокрема з цивілізацією мая. На відміну від мешканців Анд, мая не мали значної залежності від вирощування картоплі, і вчені виявили, що у них було менше копій AMY1.

Дослідження показало, що перевага, пов’язана з AMY1, хоча і була відносно невеликою, відіграла важливу роль протягом багатьох поколінь. Особини з більшою кількістю копій цього гена мали кращі шанси на виживання та репродукцію. З часом ці генетичні характеристики стали поширеними серед населення Анд.

Дослідники також зазначили, що генетична варіація існувала ще до широкого поширення картоплі, і природний відбір не призвів до виникнення нової мутації. Люди з меншою кількістю копій AMY1 ставали менш поширеними, тоді як ті, хто мав більше копій, мали більшу ймовірність передати свої гени нащадкам.

Співавтор Омер Гоккумен підкреслив, що ці результати особливо важливі, оскільки вони підтверджують, що різні групи людей дійсно розвинули генетичні адаптації внаслідок свого раціону.

Дослідницька група також вивчила важливий аспект, пов’язаний з контактами з європейцями у XV столітті. Корінні народи Америки зазнали значних втрат через захворювання, голод та конфлікти, що впливало на генетичну мінливість та ускладнювало дослідження еволюційних змін.

Використовуючи новітні методи секвенування ДНК, вчені з’ясували, що висока кількість копій AMY1 вже була характерною для населення Анд тисячі років до прибуття європейців. Це підтверджує, що генетичні зміни були наслідком природного відбору, пов’язаного з харчуванням.

Результати цього дослідження показують, наскільки серйозно харчові звички можуть впливати на біологію людини. Вчені стверджують, що геном людини продовжує адаптуватися до змін в раціоні та навколишньому середовищі навіть в недавні історичні періоди.