Przez dziesięciolecia w środowisku naukowym dominował pogląd, że ewolucja w najnowszej historii ludzkości zasadniczo zwolniła. Jednak przełomowe badanie opublikowane w czasopiśmie Nature obaliło to założenie, pokazując, że dobór naturalny aktywnie zmienia biologię populacji zachodniej Eurazji w ciągu ostatnich 10 000 lat.
Analizując 16 000 genomów – kombinacji starożytnego i współczesnego DNA – naukowcy zidentyfikowali prawie 500 zmian genetycznych, które były spowodowane raczej doborem naturalnym, a nie zwykłym przypadkiem.
Znajdowanie „utraconego sygnału”
Główną trudnością w badaniu najnowszej ewolucji jest to, że zmiany są często bardzo małe. Poprzednie badania koncentrowały się na bliznach pozostawionych przez selekcję we współczesnym DNA, co doprowadziło wielu do przekonania, że selekcja kierunkowa (w przypadku której pewne cechy są stale faworyzowane) jest niezwykle rzadka.
Ali Akbari, doktorant na Uniwersytecie Harvarda i główny autor badania, wyjaśnia, że ewolucja się nie zatrzymała, naukowcy po prostu nie mieli narzędzi, aby to zauważyć. Korzystając z nowej metody statystycznej o nazwie AGES (Ancient Genome Selection), zespołowi udało się oddzielić „sygnał” doboru naturalnego od „szumu ewolucyjnego”, takiego jak dryf genetyczny (zmiany losowe) lub przepływ genów (mieszanie populacji).
Zwycięzcy i przegrani w wyścigu genetycznym
W badaniu zidentyfikowano 479 wariantów genów powstałych w wyniku selekcji. Co ciekawe, około 60% z nich odpowiada cechom fizycznym i stanom zdrowotnym zauważalnym we współczesnych populacjach. Badanie podkreśla złożoną walkę pomiędzy korzystnymi adaptacjami a stale zmieniającymi się zagrożeniami.
Cechy, których częstotliwość wzrosła (selekcja pozytywna):
- Wygląd: Jasna karnacja i rude włosy.
- Odporność: Zwiększona odporność na HIV i trąd (choroba Hansena), a także przewaga I (B) grupy krwi.
- Zdrowie: Zmniejszona podatność na łysienie typu męskiego i reumatoidalne zapalenie stawów.
Znaki, które zmieniły się na przestrzeni czasu:
Badanie wykazało również, że ewolucja nie jest ulicą jednokierunkową. Niektóre podatności genetyczne nasiliły się i zanikły wraz ze zmianą warunków środowiskowych:
* Gruźlica: Geny podatności rosły przez kilka tysiącleci, ale zaczęły spadać około 3500 lat temu.
* Stwardnienie rozsiane: Geny podatności wzrastały aż do około 2000 lat temu, po czym zaczęły spadać.
Dlaczego te znaki są ważne?
Chociaż badanie określa, co się zmieniło, pytanie dlaczego pozostaje przedmiotem intensywnej debaty naukowej.
Wzrost pigmentacji jasnej skóry powszechnie przypisuje się potrzebie lepszej syntezy witaminy D na północnych szerokościach geograficznych przy ograniczonym nasłonecznieniu. Jednak pochodzenie rudych włosów pozostaje bardziej tajemnicze. Naukowcy spekulują, że rude włosy same w sobie mogły nie zapewniać przewagi w przetrwaniu; zamiast tego geny odpowiedzialne za daną cechę mogły „przemknąć się” wraz z innymi, bardziej krytycznymi adaptacjami genetycznymi.
Zmieniające się wzorce podatności na choroby (takie jak gruźlica i stwardnienie rozsiane) wskazują, że wraz z transformacją społeczeństw ludzkich – poprzez migrację, urbanizację lub nowe praktyki rolnicze – zmieniły się także patogeny, które napotykamy, zmuszając nasz układ odpornościowy do ciągłej adaptacji.
Globalny plan przyszłych badań
Zespół badawczy udostępnił społeczności naukowej metodę AGES i jej dane. Ta otwartość ma na celu stymulowanie globalnego uczenia się na temat tego, jak różne środowiska ukształtowały biologię człowieka.
Wstępne wyniki powiązanego badania populacji wschodnioeurazjatyckich (przodków współczesnych mieszkańców Azji Wschodniej) pokazują podobne wzorce aktywnej selekcji. Sugeruje to, że chociaż określone cechy mogą się różnić w zależności od lokalnej diety, klimatu i chorób, mechanizm doboru naturalnego działa w skali globalnej.
„Prawdopodobnie różnice między regionami nie polegają na tym, czy doszło do selekcji, ale raczej na tym, jak ją ukształtowało lokalne środowisko i zmiany kulturowe” – mówi Akbari.
Wniosek: To badanie dowodzi, że ewolucja człowieka jest procesem ciągłym i dynamicznym. Udoskonalając naszą zdolność do wykrywania subtelnych zmian genetycznych, zaczynamy rozumieć, w jaki sposób zmagania naszych przodków z chorobami, klimatem i środowiskiem w dalszym ciągu piszą historię naszej dzisiejszej biologii.
