Как эволюция меняла людей последние 10 000 лет

Исследование, опубликованное в журнале Nature, использовало генетические данные тысяч древних людей, чтобы восстановить картину естественного отбора в Западной Евразии за последние 10 тысяч лет. Анализ охватил 15 836 геномов, включая более 10 тысяч новых секвенированных образцов, и позволил проследить, как менялась частота сотен генетических вариантов, влияющих на здоровье, внешность и физиологию человека.

Как отделить отбор от случайности

Главная проблема таких исследований — различить естественный отбор и генетический дрейф, то есть случайные изменения частот генов из-за миграций и смешения популяций. Команда под руководством генетика Гарвардской медицинской школы Али Акбари разработала статистический метод, который позволяет отслеживать эволюционные сдвиги на протяжении тысячелетий и отделять их от случайных процессов. Анализ охватил почти десять миллионов генетических позиций и выявил устойчивые тенденции изменения частот генов в разных эпохах и регионах.

Роль иммунитета и питания

Результаты показывают, что направленный отбор был гораздо более распространен, чем предполагалось ранее. Значительная часть изменений связана с иммунной системой и адаптацией к новым типам питания после перехода к земледелию.

Некоторые варианты генов, ранее считавшиеся вредными, могли сохраняться из-за скрытых преимуществ. Например, ген, связанный с повышенным риском целиакии, заметно распространился за последние 4000 лет, что указывает на возможную защитную функцию против инфекций.

Группы крови и древние инфекции

Исследователи зафиксировали сдвиги в системе групп крови. За последние 6000 лет группа B стала встречаться чаще, тогда как группа A — реже. Авторы связывают это с изменением инфекционного фона и давлением патогенов, которые могли по-разному воздействовать на носителей разных групп крови.

Отдельное внимание привлекла мутация CCR5-Δ32, обеспечивающая устойчивость к ВИЧ. Ранее предполагалось, что ее распространение связано со Средневековьем, однако данные указывают на более раннее появление — примерно 2000–6000 лет назад.

Когда отбор меняет направление

Некоторые гены демонстрируют смену эволюционного давления. В частности, вариант, связанный с риском туберкулеза, сначала подвергался положительному отбору около 9000 лет назад, но позже стал вредным и начал исчезать из популяций. Это подчеркивает, что эволюция не движется в одном направлении — условия среды и спектр заболеваний постоянно менялись. Ранее мы рассказывали, как женщины влияли на эволюцию через приготовление пищи.

Внешность и сложные признаки

Исследование также подтверждает отбор более светлой пигментации кожи в ряде популяций. Зафиксировано снижение частоты вариантов, связанных с прямыми волосами и облысением по мужскому типу.

Отдельный блок анализа касался полигенных признаков — характеристик, которые формируются множеством генов одновременно. Комбинации, связанные сегодня с повышенным риском ожирения и диабета 2-го типа, в древности подвергались отрицательному отбору, особенно после перехода к земледелию. Это ставит под сомнение гипотезу «бережливых генов», объясняющую склонность к накоплению жира адаптацией к голоду.

Некоторые результаты затрагивают поведенческие признаки. Авторы сообщают об отборе против генетических комбинаций, связанных с курением и ухудшением здоровья, а также о положительном отборе вариантов, которые сегодня коррелируют с более быстрым темпом ходьбы и более высокими когнитивными показателями.

Полученные результаты показывают, что человеческая эволюция в последние тысячелетия была динамичным и непрерывным процессом, который можно проследить напрямую по древней ДНК.