History of Early Settlement and Survival in the Andean Highlands Revealed by Ancient Genomes

Hét ősi teljes genom elemzése feltárja az Andok magaslati környezetéhez és agrár életmódjához való alkalmazkodást.

2018. november 08.

A dél-amerikai Andok-hegységben évezredekkel ezelőtt letelepedett emberek genetikai maradványainak több központban végzett vizsgálata az emberi alkalmazkodás összetett képét tárja fel a korai letelepedéstől a magas- és alföldi népesség közötti, mintegy 9000 évvel ezelőtti megosztottságon át az európai betegségeknek való pusztító kitettségig a 16. századi gyarmati időszakban.

A University of Chicago School of Medicine sajtóközleményéből átvéve.

Cuernos del Paine a Pehoé-tóból, Torres del Paine Nemzeti Park, Chile.

© Miguel Vieira

Cuernos del Paine a Pehoé-tóból, Torres del Paine Nemzeti Park, Chile.
© Miguel Vieira

A Chicagói Egyetem, a University of California Merced, az Oklahomai Egyetem, a Max Planck Institute for the Science of Human History és a Chilei Egyetem kutatói által vezetett csoport hét egyed újonnan létrehozott ősi genomját használta fel annak vizsgálatára, hogy az ősi andoki emberek – köztük a perui és bolíviai Titicaca-tó körül, 12 000 láb magasan a tengerszint felett csoportosuló csoportok – hogyan alkalmazkodtak környezetükhöz az évszázadok során.

A Science Advances című folyóiratban összehasonlították a hét ősi genomot 64 mai modern genommal, amelyek egy jelenlegi magashegyi andoki népességtől, a bolíviai agropasztorális Aymarától és a Chile partvidékén élő alföldi vadászó-gyűjtögető Huilliche-Pehuenchétől származnak.

Ősi teljes genomok több mint 7000 évvel ezelőttről

A tanulmányban vizsgált helyek elhelyezkedését bemutató térkép.

© Lindo et al. 2018. Az Andok fennsíkjának genetikai őstörténete 7000 évvel BP az európai érintkezésig. Scientific Advances.

A tanulmányban vizsgált lelőhelyek elhelyezkedését bemutató térkép.
© Lindo et al. 2018. Az Andok fennsíkjának genetikai őstörténete 7000 évvel BP az európai érintkezésig. Scientific Advances.

A célok a következők voltak: (1) az Andok felföldjére irányuló kezdeti migráció datálása, (2) a magashegyi környezethez való genetikai alkalmazkodás azonosítása, amely lehetővé tette ezt a letelepedést, (3) az 1530-as években kezdődő európai érintkezés hatásának becslése, amely Dél-Amerika számos alföldi közösségének majdnem megsemmisülését okozta.

“Fejlett technikák segítségével képesek voltunk rekonstruálni az elmúlt 7000 évben élt ősi peruiak genomját” – magyarázta Christina Warinner, az Oklahomai Egyetem és a Max Planck Embertörténeti Tudományos Intézet munkatársa, aki a laboratóriumi elemzést vezette.

“Ezek a korai telepesek állnak a legközelebb a ma ott élő emberekhez. Ez egy zord, hideg, erőforrásszegény környezet, alacsony oxigénszinttel, de az ott élő emberek alkalmazkodtak ehhez az élőhelyhez és az agráréletmódhoz” – mondta Anna Di Rienzo, a Chicagói Egyetem vezető szerzője, aki a populációgenetikai elemzést vezette.

Tanulmány a magashegyi, agráréletmódhoz való alkalmazkodást tárja fel

A kutatók megállapították, hogy a felföldi Andokban a vártnál sokkal kisebb népességcsökkenés következett be a Dél-Amerikába először az 1530-as években érkező európai felfedezőkkel való érintkezés után. Az alföldön a demográfiai modellezés és a történelmi feljegyzések arra következtetnek, hogy a lakosok akár 90 százaléka is kipusztulhatott az európaiak érkezése után. Az Andok felső részén élő népesség azonban csak 27 százalékkal csökkent.

Noha a hegyvidékiek 8000 láb feletti magasságban éltek, ami csökkent oxigénellátást, gyakori fagyos hőmérsékletet és intenzív ultraibolya sugárzást jelentett, nem alakultak ki náluk olyan reakciók a hipoxiára, mint más magaslati területek, például Tibet őslakosainál.

Az andokiak talán más módon alkalmazkodtak a magaslati hipoxiához, szív- és érrendszeri változásokon keresztül. A kutatók bizonyítékot találtak a DST nevű génben bekövetkezett változásokra, amely a szívizomzat kialakulásával van összefüggésben. Az andoki hegyvidékieknek általában megnagyobbodott a jobb kamrájuk. Ez javíthatta az oxigénfelvételt, fokozva a tüdő véráramlását.

A legerősebb adaptációs jelet azonban a kutatók az MGAM (maltáz-glükoamiláz) nevű génben találták, amely egy bélrendszeri enzim. Ez fontos szerepet játszik a keményítőtartalmú ételek, például a burgonya – az Andokban őshonos táplálék – emésztésében. Egy nemrégiben készült tanulmány szerint a burgonyát legalább 5000 évvel ezelőtt háziasíthatták a régióban. Az MGAM gén pozitív szelekciója adaptív választ jelenthet a keményítőtartalmú háziasított növényekre való nagyobb támaszkodásra.

© Lindo et al. 2018. Az Andok hegyvidékének genetikai őstörténete 7000 évvel BP az európai érintkezésig. Scientific Advances.

© Lindo et al. 2018. The Genetic prehistory of the Andean highlands 7,000 years BP through European contact. Scientific Advances.

Ez a változat korai jelenléte az Andok népeinél “az étrend jelentős eltolódására utal, amely valószínűleg inkább húsalapú volt, és inkább növényi alapú” – mondta Mark Aldenderfer, a Merced-i Kaliforniai Egyetem magashegyi népességekre szakosodott antropológusa. “A variáns megjelenésének időzítése meglehetősen összhangban van azzal, amit a paleo-etno-botanikai feljegyzésekről tudunk a felföldön.”

Az andoki telepesek ugyan magas keményítőtartalmú étrendet fogyasztottak, miután elkezdtek gazdálkodni, genomjukban nem alakultak ki a keményítővel kapcsolatos amiláz gén további példányai, ami az európai földművelő népességekben általában megfigyelhető.

Az immunitással kapcsolatos gének gyakorisága az európaiakkal való érintkezés után nőtt

Az ősi genomok összehasonlítása az élő leszármazottaikkal szintén kimutatta az immunitással kapcsolatos gének szelekcióját nem sokkal az európaiak érkezése után, ami arra utal, hogy a túlélő andokiak előnyben lehettek az újonnan behurcolt európai kórokozókkal szemben.

“Az európaiakkal való kapcsolatfelvétel pusztító hatással volt a dél-amerikai népességekre, például a betegségek, háborúk és társadalmi zavarok bevezetésével” – magyarázta John Lindo, a Chicagói Egyetem munkatársa. “Azzal, hogy az ezt megelőző időszakra összpontosítottunk, meg tudtuk különböztetni a környezeti adaptációkat a történelmi eseményekből eredő adaptációktól.”

“A mi tanulmányunkban” – mondta Aldenderfer – “nem volt a géneknek a régészeti adatok rovására történő rangsorolása. Előre-hátra dolgoztunk, a genetika és a régészet között, hogy egy olyan narratívát hozzunk létre, amely összhangban van az összes rendelkezésre álló adattal.”

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.