Hvordan europæere udviklede hvid hud

ST. LOUIS, MISSOURI De fleste af os tænker på Europa som hvide menneskers forfædres hjem. Men en ny undersøgelse viser, at bleg hud, såvel som andre træk som højhed og evnen til at fordøje mælk som voksne, ankom relativt set for nylig på det store kontinent. Arbejdet, der blev præsenteret her i sidste uge på det 84. årlige møde i den amerikanske sammenslutning af fysiske antropologer, byder på dramatiske beviser for den nylige udvikling i Europa og viser, at de fleste moderne europæere ikke ligner dem, der var for 8000 år siden.

Europæernes oprindelse er kommet i skarpt fokus i det forløbne år, da forskere har sekventeret genomerne fra antikke populationer snarere end kun et par individer. Ved at sammenligne vigtige dele af DNA på tværs af genomerne af 83 gamle individer fra arkæologiske steder i hele Europa, rapporterede det internationale team af forskere tidligere i år, at europæere i dag er en blanding af blanding af mindst tre gamle bestande af jæger-samlere og landmænd der flyttede ind i Europa i separate migrationer i løbet af de sidste 8000 år. Undersøgelsen afslørede, at en massiv migration af Yamnaya-hyrder fra stepperne nord for Sortehavet muligvis har bragt indoeuropæiske sprog til Europa for ca. 4500 år siden.

Nu uddyber en ny undersøgelse fra det samme team sig yderligere ind i de bemærkelsesværdige data for at søge efter gener, der var under stærk naturlig udvælgelse inklusive træk, der er så gunstige, at de hurtigt spredte sig over hele Europa i de sidste 8000 år. Ved at sammenligne de gamle europæiske genomer med dem fra nylige fra 1000 Genomes Project fandt populationsgenetiker Iain Mathieson, en postdoc i Harvard University-laboratoriet for populationsgenetiker David Reich, fem gener forbundet med ændringer i diæt og hudpigmentering, der gennemgik stærk naturlig udvælgelse.

Først bekræftede forskerne en tidligere rapport om, at jæger-samlere i Europa ikke kunne fordøje sukkeret i mælk for 8000 år siden, ifølge en plakat. De bemærkede også en interessant vri: De første landmænd kunne heller ikke fordøje mælk. Landmændene, der kom fra nærøsten for ca. 7800 år siden, og de Yamnaya-pastoralister, der kom fra stepperne for 4800 år siden, manglede versionen af LCT- genet, der giver voksne mulighed for at fordøje sukker i mælk. Det var ikke indtil for ca. 4300 år siden, at laktosetolerance fejede gennem Europa.

Når det kommer til hudfarve, fandt teamet et lappeteppe af evolution forskellige steder og tre separate gener, der producerer lys hud, der fortæller en kompleks historie for, hvordan europæisk hud udviklede sig til at være meget lysere i løbet af de sidste 8000 år. De moderne mennesker, der kom ud af Afrika for oprindeligt at bosætte Europa omkring 40.000 år, antages at have haft mørk hud, hvilket er fordelagtigt i solrige breddegrader. Og de nye data bekræfter, at for tidligt jæger-samlere i Spanien, Luxembourg og Ungarn for omkring 8500 år siden også havde mørkere hud: De manglede versioner af to gener SLC24A5 og SLC45A2, der førte til depigmentering og derfor lys hud hos europæere i dag.

Men i det fjerne nord hvor lavt lysniveau ville favorisere bleg hud holdet fandt et andet billede hos jæger-samlere: Syv mennesker fra det 7700 år gamle Motala arkæologiske sted i det sydlige Sverige havde begge lys hud varianter, SLC24A5 og SLC45A2 . De havde også et tredje gen, HERC2 / OCA2, som forårsager blå øjne og kan også bidrage til lys hud og blondt hår. Således var gamle jæger-samlere i det fjerne nord allerede bleg og blåøjede, men dem i Central- og Sydeuropa havde mørkere hud.

Derefter ankom de første landmænd fra Det Nye Østen til Europa; de bar begge gener til lys hud. Da de blandede sig med de oprindelige jæger-samlere, fejede en af ​​deres lyshudgener gennem Europa, så Central- og Sydeuropæerne også begyndte at have lysere hud. Den anden genvariant, SLC45A2, var på lave niveauer indtil for ca. 5800 år siden, da den fejede op til høj frekvens.

Holdet sporet også komplekse træk, såsom højde, som er resultatet af interaktion mellem mange gener. De fandt, at selektion stærkt favoriserede flere genvarianter for højhed i nord- og centraleuropæere, der startede for 8000 år siden, med et løft fra Yamnaya-migrationen, der startede for 4800 år siden. Yamnaya har det største genetiske potentiale for at være høj af nogen af ​​befolkningen, hvilket er i overensstemmelse med målinger af deres gamle skeletter. I modsætning hertil foretrak udvælgelsen kortere mennesker i Italien og Spanien, der startede for 8000 år siden, ifølge det papir, der nu er lagt ud på bioRxiv-fortryksserveren. Specielt spaniere faldt i statur for 6000 år siden, måske som et resultat af tilpasning til koldere temperaturer og en dårlig kost.

Overraskende fandt holdet ingen immungener under intens udvælgelse, hvilket er i modsætning til hypoteser om, at sygdomme ville være steget efter udviklingen af ​​landbruget.

Papiret specificerer ikke, hvorfor disse gener måske har været under et så stærkt valg. Men den sandsynlige forklaring på pigmenteringsgenerne er at maksimere D-vitamin-syntese, sagde paleoanthropolog Nina Jablonski fra Pennsylvania State University (Penn State), University Park, da hun kiggede på plakatens resultater på mødet. Mennesker, der bor i nordlige breddegrader, får ofte ikke UV nok til at syntetisere D-vitamin i deres hud, så naturlig udvælgelse har begunstiget to genetiske løsninger til dette problem - udviklende bleg hud, der absorberer UV mere effektivt eller favoriserer laktosetolerance for at kunne fordøje sukkeret og D-vitamin findes naturligt i mælk. ”Det, vi troede var et ret simpelt billede af fremkomsten af ​​depigmenteret hud i Europa, er et spændende patchwork med udvælgelse, da populationer spreder sig i de nordlige breddegrader, ” siger Jablonski. "Disse data er sjove, fordi de viser, hvor meget nylig udvikling har fundet sted."

Antropologisk genetiker George Perry, også fra Penn State, bemærker, at arbejdet afslører, hvordan et individs genetiske potentiale formes af deres diæt og tilpasning til deres levesteder. ”Vi får nu et meget mere detaljeret billede af, hvordan udvælgelse fungerer.”