Почему у одних людей кожа светлее, чем у других? Исследователи привыкли относить это различие на счёт десятков тысяч лет эволюции: тёмная кожа защищает тех, кто живёт близ экватора, от интенсивного солнечного излучения, а в более высоких широтах она не нужна. Однако новый анализ древней ДНК наводит на мысль о том, что цвет кожи европейцев менялся на протяжении последних 5 тыс. лет, то есть дело не только в солнце, но ещё и в особенностях питания и половом отборе.
Захоронение ямной культуры близ Кировограда возрастом 5 тыс. лет (фото Alla V. Nikolova). Наш вид, человек разумный, возник в Африке около 200 тыс. лет назад, и исследователи предполагают, что его первые представители обладали тёмной кожей, как сегодняшние африканцы, поскольку в Африке это выгоднее. Кожа приобретает свой оттенок благодаря высокому содержанию пигмента меланина, который блокирует ультрафиолетовое излучение и защищает от различных опасностей, в том числе от повреждения ДНК (оно может привести к раку) и расщепления витамина B. С другой стороны, клетки кожи нуждаются в определённом УФ-излучении для выработки витамина D. Это обстоятельство способствует тому, что популяции, удаляющиеся от экватора, со временем приобретают более светлую кожу.
Недавние исследования, однако, показали, что на самом деле всё гораздо сложнее. Во-первых, синтез меланина (а он встречается у людей в двух разновидностях) контролируется несколькими генами, каждый из которых, по-видимому, обладает своей историей эволюции. Более того, люди, оказывается, посветлели не сразу после того, как около 40 тыс. лет назад попали из Африки в Европу. В 2012 году, например, Хорхе Роча из Университета Порту (Португалия) и его коллеги, рассмотрев варианты четырёх генов пигментации современных португальской и африканских популяций, вычислили, что по крайней мере три из них получили эволюционную поддержку через десятки тысяч лет после исхода людей из Африки. В январе стало известно, что Карлес Лауэса-Фокс из Барселонского университета (Испания) и его коллеги секвенировали геном мужчины возрастом 8 тыс. лет со стоянки Ла-Бранья-Аринтеро (Испания) и обнаружили, что он был скорее темнокожим, то есть естественный отбор предпочёл светлую кожу сравнительно поздно в истории нашего вида.
На этот раз Марк Томас из Университетского колледжа Лондона (Великобритания) и его коллеги выделили ДНК из 63 скелетов, найденных на стоянках Украины и в соседних странах. Исследователям удалось секвенировать три гена, имеющих отношение к пигментации, из 48 скелетов возрастом 4–6,5 тыс. лет: ген TYR, вовлечённый в синтез меланина, SLC45A2, помогающий контролировать распределение вырабатывающих пигмент ферментов в клетках кожи, и HERC2, определяющий, каким будет цвет радужной оболочки глаз — карим или голубым. Эти гены, как и все гены пигментации, существуют в нескольких вариантах, что приводит к различным оттенкам кожи, волос и глаз.
Сравнение вариантов этих генов из древних скелетов с таковыми у шестидесяти современных украинцев, а также с выборкой из 246 современных геномов из соседних стран показало, что частотность вариантов, относящихся к более светлым коже и волосам, а также голубым глазам, значительно выше у современных популяций. Например, у сегодняшних украинцев в среднем в восемь раз больше вариантов гена TYR, отвечающих за светлую кожу, и в четыре раза — имеющих отношение к голубым глазам, чем у древнего населения этой страны. А вот у африканских популяций нет ни одного из этих вариантов.
Таким образом, хотя первобытные обитатели Украины определённо обладали относительно светлыми кожей и волосами и у них чаще встречались голубые глаза по сравнению с их предками, вышедшими из Африки, эволюция на этом не остановилась. Учёные провели компьютерное моделирование, с тем чтобы выявить различие между естественным отбором и «генетическим дрейфом», то есть нейтральной мутацией — случайными изменениями частности генетических вариантов. Принимались во внимание размеры древних популяций и скорость генетических изменений (то есть нужно было узнать, соответствует ли скорость дрейфа скорости эволюционных изменений). Выяснилось, что гены пигментации продолжали активно меняться под действием естественного отбора 5 тыс. лет назад и позже, причём сила давления отбора на них сопоставима с той, что в то же время действовала на другие гены, переживавшие период больших изменений, — гены усваиваемости лактозы и устойчивости к малярии.
Но почему за десятки тысяч лет, прошедших с момента исхода из Африки, естественный отбор не успокоился? Почему цвет кожи, волос и глаз продолжал меняться, хотя необходимость в защите от повышенного УФ-излучения давно отпала? По-видимому, полагают исследователи, когда люди были охотниками и собирателями, они получали большое количество витамина D с пищей, особенно с рыбой и печенью животных. Затем пришло время земледелия и скотоводства, когда основными продуктами питания стали пшеница и ячмень и организму надо было самостоятельно вырабатывать больше витамина D.
Что касается светлых волос и голубых глаз, то г-н Томас и его соавторы выдвигают гипотезу о половом отборе: светловолосые и голубоглазые считались более привлекательными и, следовательно, давали больше потомства. Как известно, даже гуппи (не говоря уже о других животных) предпочитают спариваться с теми, кто выглядит необычно и выделяется на общем фоне...
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
24-11-2015 Просмотров:7755 Новости Генетики Антоненко Андрей
Тихоходки, единственные на Земле многоклеточные, способные жить и даже размножаться в открытом космосе, вероятно, приобрели эту способность, позаимствовав примерно 18% своей ДНК у архей, бактерий, растений и даже грибков, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National...
29-11-2013 Просмотров:9516 Новости Цитологии Антоненко Андрей
Лауреат Нобелевской премии Джек Шостак (Jack Szostak) "оживил" созданную им ранее искусственную "протоклетку", добавив в нее соль лимонной кислоты; теперь она может самостоятельно воспроизводить молекулу РНК, и ее мембрана при...
20-01-2017 Просмотров:6181 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Гусеницы хлопчатниковых совок выработали необычную стратегию защиты от паразитов и болезней, "приручив" бактерий, которые вырабатывают антибиотики в их кишечнике в обмен на питательные вещества, говорится в статье, опубликованной в журнале Cell Chemical Biology. "Мы долгое время подозревали, что...
24-01-2013 Просмотров:11051 Новости Антропологии Антоненко Андрей
Международная группа исследователей секвенировала ядерную и митохондриальную ДНК из ноги раннего современного человека из пещеры Тяньюань, расположенной неподалёку от Пекина (КНР). Нога, которая дала генетический материал (фото MPI for Evolutionary Anthropology)Анализ...
18-12-2018 Просмотров:3015 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Ученые нашли в Китае останки удивительного летающего ящера, неожиданно указавшие на то, что птерозавры, а не динозавры, были первыми обладателями полноценных перьев. Его фотографии и описание были представлены в журнале...
Ученые выяснили, что на поддержание работы глаз у организмов уходит рекордно много энергии. В особенности это относится к малькам рыб. Мексиканских тетр (Astyanax mexicanus)К такому выводу пришли шведские биологи из Лундского…
Ученые из Йельского университета (США) под руководством постдока Элисон Хсиань (Allison Hsiang) изучили «родословное древо» современных змей и реконструировали облик и образ жизни их древнего общего предка, жившего 128 млн…
Сегодняшний рост Альп на 1-2 мм в год на 90% объясняется таянием льдов с времен последнего ледникового максимума. К такому выводу пришел международный научный коллектив с участием сотрудников Центра геологических…
Анализ окаменелостей, обнаруженных в северной части Эфиопии 4 года назад археологами во главе с Йоханнесом Хэйли-Селасси (Yohannes Haile-Selassie) из Музея естественной истории в Кливленде, позволяет говорить о том, что на…
Считается, что хлоропласты — фотосинтетические органеллы растений и водорослей — возникли в результате симбиоза: когда-то давным-давно нефотосинтезирующие клетки предоставили внутри себя убежище фотосинтезирующим. Постепенно фотосинтетики, поселившиеся внутри, упростились и превратились…
В борьбе за пищу муравьи представляют для ос определённую опасность, несмотря на огромную разницу в весе. Но осы в Новой Зеландии изобрели метод сражения без драки, позволяющий полосатым созданиям оставаться…
Наблюдения за аргентинскими муравьями Linepithema humile показали, что они справляются с «решением» популярной задачи о ханойской башне. Аргентинские муравьи набросились на мёд. (Фото aroid.) В этой головоломке игроку даются три стержня…
Проблема геомагнитной чувствительности у птиц не даёт покоя исследователям — считается, что птицы могут ориентироваться по магнитным полям, но никто не знает, как. Чтобы чувствовать магнитное поле, нужны специальные рецепторы…
Оглавление 1. Общие сведения о животных 1.1. Разделение классификации животных 2. Появление и эволюция животных 2.1. Протерозой. Довендская биота. Животный мир вендского периода (эдикария) 2.2. Фанерозой. Животный мир кембрийского периода. Кембрийский взрыв 2.3. Животный мир ордовикского периода 2.4. Животный мир силурийского периода 2.5. Животный мир…