Как сельское хозяйство изменило человека

До того как по Европе стало распространяться сельское хозяйство (приблизительно 8 500 лет назад), жители континента были охотниками-собирателями. Они не могли переваривать крахмал и молоко, если верить новому исследованию ДНК человеческого скелета из Испании возрастом почти 8 тыс. лет. Но «туземцы» уже обладали обороноспособностью против некоторых болезней, которые позже станут бичом цивилизации, и тёмной кожей.

Появление сельского хозяйства, случившееся примерно 10 тыс. лет назад, было одним из самых важных событий в истории человечества. Первые фермеры Европы были переселенцами с Ближнего Востока, потомки которых мигрировали на запад через Грецию и Болгарию. В течение многих десятилетий единственным (и весьма ненадёжным) источником сведений о генетике тех людей была экстраполяция данных современных европейцев. К счастью, недавно наконец-то появились более сложные методы анализа, позволяющие выделить и расшифровать ДНК древних скелетов. Теперь можно не только проследить пути миграции и взаимодействие популяций, но и выяснить, каким образом сельское хозяйство изменило биологию человека.

В июне 2012 года, например, группа генетика Карлеса Лалуеса-Фокса из Барселонского университета (Испания) сообщила о полной расшифровке митохондриальной ДНК из скелета охотника-собирателя, обнаруженного в 2006 году в пещере Ла-Бранья-Аринтеро на северо-западе Испании. Скелет был одним из двух найденных там, которым сопутствовали украшения, изготовленные из зубов благородного оленя, служившего объектом охоты. Этот южноевропейский геном продемонстрировал поразительное сходство с таковым многих других охотников-собирателей Северной и Восточной Европы, то есть, по-видимому, кочевые охотники-собиратели тех времён были теснее связаны друг с другом и генетически, и культурно, чем считалось. По мнению некоторых специалистов, это объясняет, почему доисторическим охотникам-собирателям удавалось в течение нескольких тысяч лет сосуществовать с ранними фермерами, прежде чем сойти со сцены.

На этот раз г-ну Лалуэса-Фоксу помогал другой видный специалист по древним ДНК — Эске Виллерслев из Копенгагенского университета (Дания). Вместе с коллегами они полностью (хотя и вчерне) расшифровали ядерную ДНК того же скелета. Исследователей интересовали данные о цвете кожи и глаз, рационе, иммунной системе.

И сразу сюрприз: человек из Ла-Браньи обладал тёмной кожей и голубыми глазами: такая комбинация очень редко встречается у современных европейцев. Хотя сегодняшние южане темнее северных соседей, они всё ещё намного светлее африканцев, лучше адаптированных к потребности поглощать больше солнечного света и производить витамин D в повышенном объёме. Согласно результатам других исследований, которые ещё не опубликованы, но с которыми можно уже вкратце ознакомиться, этот признак — тёмная кожа и голубые глаза — был широко распространён в Европе того времени.

По мнению г-на Лалуэса-Фокса, доисторические охотники-собиратели получали витамин D только из мяса, поэтому отчаянно нуждались в тёмной коже. Затем сельское хозяйство и диета, основанная на углеводах, привели к «просветлению» кожи. Сегодня мясо, рыба и яйца играют более важную роль в рационе, чем в эпоху ранних фермеров, поэтому потребность в тёмной коже снизилась ещё сильнее. «По-видимому, ключевой фактор депигментации — это не географическая широта, а диета», — заключает специалист.

Другая черта генома из Ла-Браньи больше соответствует общепринятым взглядам на то, как сельское хозяйство меняло биологию. Гены, отвечающие за расщепление лактозы (основного сахара в молочных продуктах) и крахмала (главного питательного вещества в культурных растениях), находятся в «предковой» форме, то есть охотники-собиратели ещё не очень хорошо переваривали эти продукты, которые играли основную роль в земледельческих и животноводческих обществах.

Тем не менее человек из Ла-Браньи обладал талантами, которые, как считалось до сих пор, появились только в эпоху сельского хозяйства. Его иммунная система могла бороться с такими заболеваниями, как туберкулёз, пневмония и малярия, хотя до недавнего времени учёные полагали, что эти недуги передались людям от рогатого скота, овец и прочих одомашненных животных. Из 40 рассмотренных генов иммунной системы 24 (60%) аналогичны современным европейским. Возможно, считает г-н Лалуэса-Фокс, эпидемии, порождённые переходом на сельское хозяйство, шли впереди самих фермеров.

Наконец, геном Ла-Браньи подтверждает гипотезу о том, что европейские охотники-собиратели были связаны генетически и культурно задолго до прибытия фермеров, а не представляли собой собрание изолированных кочевых групп. Новый геном имеет значительное сходство с ДНК ребёнка, жившего 24 тыс. лет назад на сибирской стоянке Мальта; о её расшифровке г-н Виллерслев сообщал в конце прошлого года. Вероятно, существовал обмен генами между востоком и западом.

Генетик Понтус Скоглунд из Уппсальского университета (Швеция) замечает, что его работа тоже говорит о связях между скандинавскими охотниками-собирателями не только с южанами, но и с сибирской популяцией. По его словам, появление сельского хозяйства стало своего рода «генетическим переломом», разделившим некогда относительно монолитное население Евразии. Генетическая однородность фермеров сравнима с таковой древних охотников-собирателей. Род занятий и образ жизни явно отражаются на биологии.


Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Подготовлено по материалам ScienceNOW.