Вивчати еволюцію людини вкрай непросто. Взяти, наприклад, толерантність до лактози, тобто здатність організму людей, особливо європейського походження, перетравлювати молочний цукор навіть у дорослому віці. У минулому ген, що кодує лактазу (ферменти, які забезпечують перетравлювання молока), у дорослих зазвичай відключався. Втім, ген, що відповідає за таке відключення, може мати форму (їх називають алелями), яка залишає систему в дії, відтак людина споживатиме молоко та молочні продукти й коли дорослішає — корисний поворот у житті істот, які навчилися одомашнювати молочних тварин. Генетичний аналіз свідчить, що толерантність до лактози з’явилася в людей у період між 5 тис. і 10 тис. років тому. З погляду еволюції це дуже недавно. У розрізі історії людини це означає, що процес поширення толерантності до лактози та подробиці розвитку молочного господарства залишилися в тумані доісторичних часів.
А тому добре було б винайти метод, який давав би змогу поглянути на еволюцію людини в розрізі сторіч, а не тисячоліть. 7 травня команда Стенфордського університету під проводом біолога Джонатана Прічарда оголосила, що винайшла такий метод. У звіті, опублікованому на bioRxiv, науковці описали сам прийом, а також те, як за його допомогою вони досліджували зміни в організмі людей, що жили в Британії останні 2 тис. років.
Читайте також: Четверта промислова революція
Алгоритм такий: зміни відстежуються не в самих алелях, а в ДНК навколо них. Якщо конкретний алель дає користі більше за інші форми того самого гена, наприклад забезпечує толерантність до лактози, він поширюватиметься серед популяції активніше. А разом із собою нестиме й сусідні молекули ДНК, які, втім, не є строго частиною цього гена та не впливають на його функцію. У процесі ці молекули ДНК можуть мутувати, не впливаючи на алель. Еволюційні зміни простежують саме за рівнем мутації периферійної ДНК. Зважати треба на той факт, що ДНК навколо алеля, який стрімко поширювався протягом нещодавнього періоду, мала менше часу на мутації, ніж ДНК навколо алеля, якого еволюція не торкалася. Тож доктор Прічард та його команда аналізують зміни в ДНК навколо конкретного алеля, аби виявити історію розвитку останнього. Якщо такий метод застосувати до багатьох людей, можна виділити тренди в еволюції.
Свій метод науковці випробовували на 3195 геномах із банку дослідницького проекту UK10K, де зібрано генетичну інформацію 10 тис. британців. Найпомітніший сигнал вони побачили в алеля переносимості лактози. Звідси можна зробити висновок, що в процесі еволюції здатність дорослого людського організму перетравлювати молоко розвивалася й у період людської історії, яку ми маємо змогу досліджувати. Крім того, науковці виявили чіткі свідчення селекції людей зі світлим волоссям і блакитними очима. Хоча вони припускають, що такий еволюційний поворот був радше наслідком сексуальних уподобань давніх британців, а не якихось впливів середовища.
Толерантність до лактози й колір волосся та очей — це риси, які переважно визначаються невеликим набором генів. Але метод Прічарда дає змогу також простежити «полігенетичну» селекцію, котра акумулює в собі впливи тисяч дрібних варіацій, що врешті виливаються в серйозну зміну певної ознаки. Яскравий приклад — зріст людини. На нього впливає дія тисяч різних генів.
Читайте також: Між смартфоном і Вандеєю
Прічард і його колеги виявили, що в Британії еволюція особливо зачепила саме цю властивість людини. Схоже, селекція на користь вищого зросту відбувається майже у всьому геномі людини. Крім того, вони знайшли доказ, що людина досі змінюється під впливом деяких еволюційних процесів, що почалися в давнину. Наприклад, у немовлят великі голови, бо вони мають вміщувати більший, ніж раніше, мозок. У жінок, своєю чергою, повинні бути широкі стегна, щоб народжувати таких малят. Генетичні зміни, пов’язані з розміром голови новонароджених і розширенням стегон у жінок, стали помітнішими протягом останніх кількох тисячоліть.
Метод Прічарда додає еволюційну біологію до арсеналу археологічної антропології. Його висновки підтверджують: сучасні британці мало, але дуже чітко відрізняються від тих, які (безуспішно) намагалися в давнину відбитися від римлян. І навіть якби тим, без останніх двох тисяч років еволюції, дати всі переваги сучасного раціону харчування та медицини, вони все одно були б меншими на зріст за своїх сучасних земляків, мали б вужчі
стегна й народжували б дітей із дещо меншими голівками.
© 2011 The Economist Newspaper Limited. All rights reserved
Переклад з оригіналу здійснено «Українським тижнем», оригінал статті опубліковано на www.economist.com