Картофель был основой питания в Андах задолго до того, как распространился по остальному миру. Теперь учёные считают, что тысячелетия такой диеты могли оставить след не только в местной культуре, но и непосредственно в генах людей.
У коренных жителей Перу обнаружили больше копий гена, участвующего в переваривании крахмала, чем у любой другой известной исследователям современной популяции. Новая работа предполагает, что естественный отбор начал особенно благоприятствовать этой генетической особенности примерно тогда же, когда картофель стал важной культурой в Андах — около 6–10 тысяч лет назад.
Речь идёт о гене слюнной амилазы AMY1. Чем больше его копий у человека, тем больше фермента амилазы обычно содержится в слюне и тем эффективнее, предположительно, может происходить переработка крахмала.
Учёные собрали образцы ДНК у говорящих на кечуа жителей перуанских Анд, а затем сравнили их с тысячами образцов из десятков других современных человеческих популяций.
Оказалось, что предки жителей Анд и до распространения картофеля различались по количеству копий этого гена. У одних их было сравнительно мало, у других — значительно больше.
Но после того как богатый крахмалом картофель занял важное место в рационе, ситуация, по-видимому, изменилась. Люди с большим количеством копий гена получили небольшое эволюционное преимущество.
По расчётам исследователей, примерно с 10 тысяч лет назад люди, имевшие около десяти и более копий, могли обладать преимуществом в выживании или размножении примерно на 1,24% за поколение.
Это не означает, что употребление картофеля каким-то образом добавляло человеку новые копии гена. Всё происходило иначе: люди изначально отличались друг от друга, а обладатели большего числа копий со временем оставляли больше потомков. Постепенно такая особенность становилась всё распространённее.
Результат этого процесса хорошо виден сегодня. У коренных жителей Перу исследователи обнаружили в среднем около десяти копий AMY1 — на две-четыре больше, чем в любой из остальных 83 изученных популяций.
Особенно интересным оказалось сравнение с майя. У этой коренной популяции Мексики есть общая эволюционная история с народами Анд, но традиции выращивания картофеля у неё не было.
У жителей Перу оказалось в среднем десять копий гена, а у майя — шесть. Это согласуется с предположением, что именно крахмальная картофельная диета могла стать важным фактором отбора.
Но учёным пришлось проверить ещё одно объяснение.
После контакта с европейцами в XV веке численность коренных народов Америки резко сократилась из-за болезней, голода, насилия и конфликтов. Одновременно уменьшилось и генетическое разнообразие. Теоретически это могло случайно сократить число людей с небольшим количеством копий AMY1 и создать ложное впечатление естественного отбора.
Чтобы отделить один процесс от другого, исследователи использовали современные методы сверхдлинного чтения ДНК и новые сравнительные данные.
Анализ показал, что большое количество копий AMY1 стало распространённым в Андах за несколько тысяч лет до появления европейцев. Это делает позднейший обвал численности населения менее вероятным объяснением и поддерживает связь с изменением питания.
По мнению авторов, работа показывает, насколько быстро человеческие популяции способны генетически реагировать на новую пищевую среду.
Люди не просто несут в себе наследие далёкого палеолитического прошлого. По крайней мере некоторые наши особенности продолжали меняться и в последние 10 тысяч лет — в том числе вслед за появлением новых культур и новых способов питания.
В случае жителей Анд одним из таких факторов, вероятно, оказался самый обычный картофель.
