Ученые выяснили, как индейцы в Андах научились усваивать крахмал и защитились от оспы

23:24, 11 ноября 2018

Организм жителей высокогорных районов Анд (Южная Америка) адаптировался к суровым условиях жизни, что нашло отображение в их геноме. В частности, по данным ученых, южноамериканские горцы эффективнее усваивают крахмал и лучше защищены от оспы, чем жители равнин.

Об этом передает Science Advances со ссылкой на историю заселения высокогорных районов Анд, которую составили генетики.

Исследователи считают высокогорные районы Анд прекрасной "лабораторией" для изучения адаптации живущих здесь людей к экстремальным условиям. Несмотря на это, генетика жителей высокогорий Анд изучена довольно плохо.

Предположительно, люди поселились здесь вскоре после того, как они мигрировали в Южную Америку. Некоторые исследователи считают, что это произошло около 12 тысяч лет назад, другие предполагают, что это случилось позже, 9-9,5 тысяч лет назад.

После переселения жителям высокогорий приходилось приспосабливаться не только к суровым природным условиям. Переход к оседлому образу жизни привел к увеличению плотности населения, появлению дефицита ресурсов и возникновению социального и имущественного неравенства, к которым тоже пришлось адаптироваться.

Антропологи и генетики из США, Германии и Чили под руководством Анны ди Риенцо (Anna Di Rienzo) из Чикагского университета и Марка Алдендерфера (Mark Aldenderfer) из Калифорнийского университета в Мерседе решили изучить популяционную историю жителей Андских высокогорий. С этой целью они отсеквенировали полные геномы семи человек, живших в районе озера Титикака на территории современного Перу.

Останки датировали периодом 6,8-1,5 тысячи лет назад. В качестве референтных геномов ученые использовали геномы 25 современных жителей Анд, а также данные об однонуклеотидных полиморфизмах в геномах 24 индейцев аймара, живущих в высокогорных районах Боливии, и 39 индейцев пеуэнче, населяющих прибрежные районы на юге Чили.

Результаты анализа позволили уточнить дату разделения первых американских переселенцев на северную и южную популяции - около 14,75 тысяч лет назад. Предположительно, палеоиндейцы начали селиться в высокогорных районах около 12 тысяч лет назад, а разделение на равнинную и высокогорную популяции произошло около 8,75 тысяч лет назад.

За прошедшие тысячелетия жители высокогорий адаптировались к высотной гипоксии: у них появились мутации в гене DST, который у мышей ассоциируется с формированием сердечной мышцы. Кроме того, высокогорная популяция адаптировалась к богатому крахмалом рациону и обзавелась мутациями в гене MGAM, который кодирует фермент мальтазу-глюкоамилазу, образующуюся в тонкой кишке и расщепляющую крахмал.

Высокогорные районы Анд были одними из древнейших сельскохозяйственных центров Южной Америки. Около четырех тысяч лет назад здесь начали возделывать кукурузу, и примерно 5,4 тысячи лет назад - картофель. У современных индейцев пеуэнче эти мутации отсутствуют. Их предки на протяжении тысячелетий, до прихода европейцев, занимались охотой и собирательством, и необходимости переваривать большое количество крахмала, у них, по-видимому, не было.

Также по расчетам исследователей, после появления на континенте испанцев смертность жителей высокогорных районов была намного ниже, чем жителей равнин. В некоторых районах Северной и Южной Америки смертность коренного населения достигала 90 процентов (в частности, погибли более 90 процентов индейцев пеуэнче, живших в предгорьях Анд). В то же время погибли 23-27 процентов жителей высокогорий. Возможно, это было связано с очередными мутациями, которые повысили их иммунитет и защитили во время эпидемий оспы.

Ранее генетики подтвердили правдивость легенды, в которой рассказывалось о происхождении правителей империи инков. Они действительно произошли либо с юга Перу, а часть с берегов озера Титикака, которое находится на границе Перу и Боливии.