En del av människorna i Anderna har genetiska anpassningar som hjälper dem att smälta stärkelse, vilket kan ha ett samband med tusentals år av potatisodling.
Ute Grabowsky/Photothek via Getty Images
Knappt syre, kalla temperaturer och intensiv ultraviolett strålning gör Anderna till en svår plats att leva på. Hur har människan anpassat sig till sådana höjder? En ny studie av gammalt och modernt DNA tyder på att svaret hos vissa sydamerikanska höglänningar innefattar förändringar i hjärtmuskulaturen. Samma studie visar att gamla höglandsbor anpassade sig till att smälta stärkelse lättare när de blev beroende av potatis som föda, och att de troligen splittrades från sina bröder från låglandet för cirka 8750 år sedan. Men dessa slutsatser har ifrågasatts av forskare som säger att jämförelsepopulationen helt enkelt ligger för långt bort för att avslöja något specifikt om livet på höglandet.
För att ta reda på hur forntida andéer anpassade sig till att leva på mer än 2 500 meters höjd sekvenserade John Lindo, befolkningsgenetiker vid Emory University i Atlanta, sju arvsmassor från människor som levde nära Titicacasjön i de peruanska Anderna från för 6800 år sedan till för cirka 1800 år sedan. Teamet jämförde sedan dessa genomer med genetiska data från två moderna populationer: de högboende Aymara i Bolivia och Huilliche-Pehuenche, som lever på låglandskusten i södra Chile.
Ett annat högboende folk – människorna på den tibetanska högplatån – har genetiska variationer som minskar hemoglobinnivåerna i blodet och gör att deras kroppar är extremt effektiva när det gäller att använda syre. Lindo och hans kollegor sökte därför i de gamla sydamerikanska genomerna efter tecken på liknande anpassningar. De hittade inte vad de letade efter, men de såg tecken på urval på en gen som kallas DST och som är relaterad till kardiovaskulär hälsa och hjärtmuskelutveckling, rapporterar de idag i Science Advances. Detta, säger Mark Aldenderfer, arkeolog vid University of California (UC), Merced, och medförfattare till den nya studien, ”tyder på en mycket annorlunda process genom vilken forntida andinska människor anpassade sig till ett liv på hög höjd.”
Ett ännu starkare tecken på naturligt urval dök upp i gener som är relaterade till matsmältningen av stärkelse. Eftersom den stärkelserika potatisen domesticerades i Anderna och snabbt blev en basföda i kosten är en sådan anpassning logisk, menar Lindo. Genom att mäta antalet slumpmässiga genetiska skillnader som ackumulerades stadigt med tiden mellan höglands- och låglandspopulationerna uppskattar Lindos grupp att den genetiska splittringen mellan dessa folk troligen skedde för cirka 8750 år sedan, ett datum som stämmer överens med arkeologiska data.
Men en del genetiker ifrågasätter om dessa skillnader verkligen är relaterade till att man lever på höglandet. Kustbefolkningen Huilliche-Pehuenche lever så långt söder om Anderna att deras genom inte är en meningsfull jämförelse med de gamla och moderna höglandsgrupperna, säger Lars Fehren-Schmitz, biologisk antropolog vid UC Santa Cruz. Han anser att de genetiska variationer som används för att uppskatta när grupperna splittrades inte är bevis på att människor flyttade till bergen, utan sannolikt en rest av skillnader som redan burits med av olika populationer när de bosatte sig i Sydamerika. ”Det är som att jämföra äpplen och päron”, instämmer Bastien Llamas, genetiker vid University of Adelaide i Australien. Det enda sättet att se vilka genetiska skillnader som är verkliga anpassningar till höga höjder är att jämföra gamla andéer med gamla invånare vid de närliggande kusterna i Peru eller norra Chile. Lindo håller med om att dessa skulle vara bättre jämförelser – om data om dem fanns tillgängliga.
En stor skillnad mellan Huilliche-Pehuenche och de moderna höglandsborna är hur deras förfäder påverkades av europeisk kontakt och kolonisering. Genom att modellera tidigare befolkningsflaskhalsar beräknade Lindo att den inhemska höglandspopulationen minskade med 27 procent efter den europeiska kontakten. Men chockerande 97 procent av Huilliche-Pehuenches förfäder dog, möjligen på grund av omfattande krig med kolonisatörerna som pågick långt in på 1800-talet.
Till sist hittade teamet ett specifikt tecken på europeisk kontakt i de moderna höglandsbornas arvsmassa: en immunreceptor som går i gång som svar på vaccinet mot smittkoppor. Kopporsepidemier dokumenterades i Anderna, särskilt i början av den europeiska kontakten, och markören understryker det faktum att moderna andiner härstammar från de överlevande, säger Lindo. ”Det är en signal om att den mänskliga evolutionen fortsätter”, säger Aldenderfer.