Крупнейшее исследование древней ДНК показало ускорение эволюции человека за последние 10 тысяч лет

Самый известный пример такого процесса давно знаком даже людям, далеким от генетики. У части европейцев встречается вариант, который сохраняет выработку лактазы во взрослом возрасте и позволяет переваривать молоко всю жизнь. Обычно активность этого фермента после детства падает, но у носителей такой мутации правило не срабатывает. Историю с лактазой можно считать почти учебным примером человеческой эволюции, но новая работа показывает, что подобных случаев было гораздо больше.

Общая картина указывает на то, что биология человеческих популяций заметно менялась по мере того, как охотники-собиратели уступали место земледельцам. Переход к сельскому хозяйству изменил сразу несколько вещей: рацион, плотность населения, набор инфекций, условия жизни и степень контакта с домашними животными. Люди стали чаще жить крупными группами, теснее соседствовать друг с другом и с животными, сталкиваться с новыми патогенами и получать непривычные пищевые нагрузки. Исследователи считают, что именно эта перестройка среды запустила мощную волну отбора.

По данным работы, особенно заметный разгон произошел в бронзовом веке, который начался около пяти тысяч лет назад. Авторы предполагают, что в эту эпоху усилились процессы, стартовавшие еще в неолите примерно 10 тысяч лет назад. Земледелие, новые хозяйственные модели, культурные перемены и миграции уже меняли образ жизни, а в бронзовом веке этот эффект, похоже, стал еще сильнее. Исследователи напрямую связывают ускорение отбора с глубокой хозяйственной и культурной перестройкой.

Отдельно выделяются гены, связанные с иммунной системой. В этом нет большой неожиданности: именно иммунитет чаще всего становится ареной эволюционной борьбы, когда меняется инфекционная среда. Один из вариантов, связанных с восприимчивостью к туберкулезу, за последние три тысячи лет стал встречаться реже, и такой результат согласуется с более ранними данными. Но история оказалась не прямолинейной. До снижения частоты вариант, наоборот, какое-то время распространялся активнее, возможно потому, что в другой эпидемиологической обстановке давал преимущество против каких-то иных инфекций.

Похожая нелинейная траектория появилась и в другом случае. Вариант, связанный с повышенным риском рассеянного склероза, резко вырос по частоте около шести тысяч лет назад. Новая работа при этом показывает, что в некоторых европейских группах за последние две тысячи лет он, наоборот, стал встречаться реже. Рисунок показывает, что естественный отбор далеко не всегда толкает вариант только в одну сторону на протяжении тысячелетий. Среда меняется, и вместе с ней меняется биологическая выгода.

Авторы вообще обнаружили, что примерно две трети найденных вариантов вели себя не как простая восходящая или нисходящая линия, а скорее как американские горки. Частота могла сначала расти, потом падать или двигаться волнами. Для генетики древних популяций это важное уточнение. Эволюция человека в последние тысячелетия шла не по ровной прямой, а как серия ответов на постоянно меняющиеся условия.

Иммунная тема в работе выходит далеко за рамки туберкулеза и рассеянного склероза. Исследователи также проследили историю варианта, который у современных людей связан с устойчивостью к ВИЧ. Между шестью и двумя тысячами лет назад его частота росла. Разумеется, к ВИЧ этот рост отношения не имел: вирус появился намного позже. Авторы предлагают другое объяснение. Возможно, тот же вариант помогал защищаться от бактерий, вызывающих чуму, и именно поэтому естественный отбор подталкивал его вверх задолго до появления современной инфекции.

Следы отбора нашлись и в признаках внешности. Команда обнаружила 10 вариантов, связанных с более светлой кожей, для которых тоже есть признаки отбора. Еще один результат касается облысения по мужскому типу. Один из генетических факторов, связанных с этой особенностью: за последние семь тысяч лет стал заметно реже. По оценке авторов, такая динамика могла привести к снижению распространенности облысения примерно на один–два процента.

Изменения, которые накапливались после начала земледелия, не исчезли бесследно. Многие из них до сих пор влияют на восприимчивость к болезням, особенности иммунного ответа, обмен веществ и другие черты современного человека. По сути, исследование показывает, что часть сегодняшних медицинских различий между людьми уходит корнями в очень давние адаптации к новой хозяйственной и инфекционной среде.

Вокруг самых громких выводов уже есть осторожный скепсис. Не все исследователи готовы безоговорочно принять масштаб эффекта, особенно когда разговор заходит о вариантах, связанных с очень сложными признаками вроде психических расстройств и когнитивных особенностей. Черты зависят от множества генов и от среды, поэтому любые попытки привязать их эволюционную историю к отдельным сигналам отбора неизбежно вызывают споры.

Но самое главное, что теперь мы понимаем: человеческая эволюция не закончилась в палеолите и не перешла в спящий режим после появления цивилизаций. Наоборот, земледелие, новые болезни, плотное соседство с животными и крупные культурные перемены создали среду, в которой естественный отбор снова заработал в полную силу. Следы той недавней перестройки до сих пор видны в человеческой ДНК.