Az Andok egyes hegyvidéki lakói olyan genetikai alkalmazkodást hordoznak, amely segíti őket a keményítő megemésztésében, ami talán a több ezer éves burgonyatermesztéshez kapcsolódik.
Ute Grabowsky/Photothek via Getty Images
A kevés oxigén, a hideg hőmérséklet és az erős ultraibolya sugárzás miatt az Andokban nehéz az élet. Hogyan alkalmazkodott az ember ilyen magasságokhoz? Az ősi és modern DNS egy új tanulmánya szerint néhány dél-amerikai hegyvidéki ember esetében a válasz többek között a szívizmok változásaiból adódik. Ugyanez a tanulmány megállapította, hogy az ősi hegyvidéki emberek alkalmazkodtak a keményítő könnyebb megemésztéséhez, mivel táplálékként a burgonyára támaszkodtak, és valószínűleg mintegy 8750 évvel ezelőtt váltak el alföldi testvéreiktől. Ezeket a következtetéseket azonban megkérdőjelezték a tudósok, akik szerint az összehasonlító populáció egyszerűen túl távoli ahhoz, hogy bármi konkrétumot eláruljon a felföldi életről.
Azért, hogy kiderítse, hogyan alkalmazkodtak az ősi andokiak a több mint 2500 méteres magasságban való élethez, John Lindo, az atlantai Emory Egyetem populációgenetikusa hét olyan ember genomját szekvenálta, akik a perui Andokban, a Titicaca-tó közelében éltek 6800 évvel ezelőtt és körülbelül 1800 évvel ezelőtt között. A csoport ezután összehasonlította ezeket a genomokat két modern népesség genetikai adataival: a Bolívia magasan élő Aymara népével és a Huilliche-Pehuenche népével, akik Chile déli részének alföldi partvidékén élnek.
Egy másik magasan élő nép – a Tibeti-fennsík népe – olyan genetikai variációkkal rendelkezik, amelyek csökkentik a hemoglobinszintet a vérükben, és a szervezetük rendkívül hatékonyan használja az oxigént. Lindo és kollégái tehát hasonló alkalmazkodásra utaló jelek után kutattak az ősi dél-amerikai genomokban. Nem találták meg, amit kerestek, de a szelekció jeleit látták egy DST nevű génen, amely a szív- és érrendszeri egészséggel és a szívizomzat fejlődésével függ össze – jelentették ma a Science Advances című folyóiratban. Ez – mondja Mark Aldenderfer, a Merced-i Kaliforniai Egyetem (UC) régésze és az új tanulmány társszerzője – “egy nagyon eltérő folyamatra utal, amellyel az ősi andoki emberek alkalmazkodtak a magaslati élethez.”
A természetes szelekció még erősebb jele bukkant fel a keményítőemésztéssel kapcsolatos génekben. Mivel a keményítőtartalmú burgonyát az Andokban háziasították, és gyorsan alapvető táplálékká vált, az ilyen alkalmazkodásnak van értelme, mondja Lindo. A véletlenszerű genetikai különbségek számát mérve, amelyek az idő múlásával folyamatosan halmozódtak fel a hegyvidéki és az alföldi népek között, Lindo csoportja úgy becsüli, hogy az említett népek közötti genetikai szakadás valószínűleg körülbelül 8750 évvel ezelőtt történt, ami egyezik a régészeti adatokkal.
De néhány genetikus megkérdőjelezi, hogy ezek a különbségek valóban a hegyvidéki élethez kapcsolódnak. Lars Fehren-Schmitz, a UC Santa Cruz biológiai antropológusa szerint a tengerparti Huilliche-Pehuenche olyan messze délre él az Andoktól, hogy genomjukat nem lehet érdemben összehasonlítani az ősi és a modern felföldi csoportokkal. Szerinte a genetikai eltérések, amelyek alapján megbecsülték, hogy a csoportok mikor szakadtak szét, nem a hegyekbe költözött emberek bizonyítéka, hanem valószínűleg a különböző populációk által Dél-Amerika betelepítésekor már hordozott különbségek maradványai. “Ez olyan, mintha almát és körtét hasonlítanánk össze” – ért egyet Bastien Llamas, az ausztráliai Adelaide-i Egyetem genetikusa. Szerintük az egyetlen módja annak, hogy kiderüljön, mely genetikai különbségek jelentenek valódi magashegyi alkalmazkodást, az lenne, ha összehasonlítanánk az ősi andokiakat a közeli Peru vagy Chile északi partvidékének ősi lakóival. Lindo egyetért azzal, hogy ezek jobb összehasonlítási lehetőségek lennének – ha rendelkezésre állnának róluk adatok.
A Huilliche-Pehuenche és a modern felföldiek között az egyik nagy különbség az, hogy őseikre milyen hatással volt az európai érintkezés és gyarmatosítás. A múltbeli populációs szűk keresztmetszetek modellezésével Lindo kiszámította, hogy az európai érintkezés után az őslakos felföldi népesség 27%-kal csökkent. A Huilliche-Pehuenche őseinek megdöbbentő 97%-a azonban elpusztult, valószínűleg a gyarmatosítókkal folytatott kiterjedt háborúk miatt, amelyek jóval a 19. századig tartottak.
A csapat végül az európai érintkezés egy konkrét jelét találta a modern felföldiek genomjában: egy immunreceptort, amely a himlőoltásra válaszul lép működésbe. A himlőjárványokat dokumentálták az Andokban, különösen az európai kapcsolatfelvétel korai időszakában, és a marker azt a tényt erősíti, hogy a modern andokiak a túlélőktől származnak, mondja Lindo. “Ez egy jel, hogy az emberi evolúció folytatódik” – mondja Aldenderfer.