От Майкъл Балтер, 28 януари 2013 г., 15:35

оцелеем

CAMBRIDGE, ОБЕДИНЕНОТО КРАЛСТВО—Сибир може да не е идеята на всеки за туристическа дестинация, но той е дом на хората от десетки хиляди години. Сега ново проучване на местните сибирски народи, представено тук по-рано този месец на среща за човешката еволюция, разкрива как естественият подбор е помогнал на хората да се адаптират към фригидния север. Констатациите също така показват, че различните живи популации се адаптират по малко по-различен начин.

Сибир заема почти 10% от земната маса на Земята, но днес в него живеят само около 0,5% от световното население. Това може би не е изненадващо, тъй като януарските температури са средно до -25 ° C. Генетиците са взели проби само за няколко от близо една дузина местни групи в региона; някои, като 2000-членния Teleuts, потомци на някога мощна група коневъди и животновъди, известни също с уменията си в производството на кожени изделия, са застрашени да изчезнат.

Предишни изследвания за адаптация на студа включват две сибирски популации и включват няколко свързани гена. Например, гени, наречени UCP1 и UCP3, обикновено се намират в по-активни форми в популации, които живеят в по-студени климатични условия, според работата, публикувана през 2010 г. от генетикът от Чикагския университет Ана Ди Риенцо и нейните колеги. Тези гени помагат на запасите от мазнини в тялото да произвеждат директно топлина, вместо да произвеждат химическа енергия за мускулни движения или мозъчни функции, процес, наречен „неотклоняваща се термогенеза“.

Новото проучване взе проби от сибирци много по-интензивно, включително 10 групи, които представляват почти всички местни популации в региона. Аспирантката Алексия Кардона, член на генетичната група на Тоомас Кивисилд в университета в Кеймбридж, и нейни колеги анализираха 200 проби от ДНК, събрани от изследователи от Института по биологични проблеми на Севера в Магадан, Русия, търсейки гени, които помагат на хората да се адаптират към студ. Кардона използва няколко техники, които откриват признаци на естествен подбор в човешкия геном - тоест гени, които са облагодетелствани от еволюцията, защото са помогнали на хората да оцелеят и да се размножат. Тя откри три гена. Единият беше UCP1, потвърждаващ предишни проучвания. Вариантите на два нови гена, наречени ENPP7 и PRKG1, също изглежда са преминали положителна селекция.

Тези открития имат смисъл, каза Кардона на присъстващите на срещата „Разгадаване на човешкия произход“. PRKG1, например, участва в свиването на гладката мускулатура, ключово за треперенето и свиването на кръвоносните съдове, за да се избегнат топлинните загуби. И ENPP7 е замесен в метаболизма на мазнините, особено тези в месото и млечните продукти - основна част от натоварените с мазнини диети на арктическите народи.

Степента, в която версиите на тези три гена, благоприятни за студа, са били предпочитани от различните сибирски групи. По този начин селекцията за UCP1 е най-силна в южносибирските групи, докато селекцията за PRKG1 е най-голяма в североизточния и централния Сибир. ENPP7, от друга страна, показа силен подбор в целия Сибир.

Взети заедно, откритията на Cardona включват много елементи, които изследователите търсят, когато се опитват да докажат естествения подбор: идентифициран натиск за селекция, вариации в различни популации, специфични промени в ДНК и усещане за това, което всъщност правят тези промени. Кардона заключава, че проучването показва как през повече от 25 000 години, през които съвременните хора са живели в Сибир, различни народи са се адаптирали към студеното време и месните източници на храна чрез селекция върху множество гени, които контролират няколко биологични механизма.

Кардона отбеляза в речта си, че сибирците се считат за изходно население за всички днешни индианци, предполагайки, че геномът на индианците от предците може също да е бил студено адаптиран по тези начини. А Сибир е бил дом и на по-ранни видове хора, включително неандерталци и мистериозните денисовци. Ако бъдат открити в древни проби, адаптациите на Cardona, открити в живия Homo sapiens, могат да дадат улики за това как по-рано хората са били в състояние да заемат такива студени области.

„Резултатите са очарователни“, казва Данай Додж, генетик от университета в Шефилд в Обединеното кралство, защото те допълват доказателствата, че „ние продължихме да се развиваме в нашия съвременен свят“. Ди Риенцо, която не беше на срещата, коментира, че констатациите са "в голяма степен съвместими" с по-ранната работа на нейния екип, който също открива признаци на естествен подбор в набори от гени, а не само в единични.