Acanceh w Meksyku jest domem dla wielu ludzi Majów
Education Images/Universal Images Group via Getty Images
W przeszłości ilość cynku i innych pierwiastków śladowych w diecie ludzkiej była określana głównie przez poziomy w lokalnych glebach. Teraz pokazano, że nasi przodkowie wyewoluowali, aby poradzić sobie z lokalnymi różnicami w poziomach mikroelementów podczas migracji po całym świecie.
Mogło to prowadzić do niektórych dramatycznych skutków ubocznych – możliwe jest na przykład, że niski wzrost niektórych ludów na całym świecie jest skutkiem adaptacji do niskich poziomów jodu. Istnieje również możliwość, że te przystosowania z przeszłości sprawiają, że niektórzy ludzie dzisiaj otrzymują zbyt dużo lub za mało określonych mikroelementów.
„Przez większość ewolucji człowieka skład mikroelementów w twojej diecie był zależny od podłoża glebowego” – mówi Jasmin Rees z Uniwersytetu Pensylwanii.
Jej zespół zeskanował niemal 900 genomów ludzi z całego świata w poszukiwaniu dowodów na adaptację do lokalnych poziomów 13 pierwiastków śladowych, w tym żelaza, manganu i selenu. Aby to zrobić, zespół szukał oznak dodatniej selekcji w 270 genach związanych z pobieraniem tych elementów – czyli wariantów genów, które stały się bardziej powszechne w określonych populacjach, ponieważ dawały one przewagę.
Najsilniejsze dowody znaleziono w genach związanych z jodem u ludów Majów z Ameryki Środkowej. Podobne sygnatury znaleziono także u ludów Mbuti i Biaka z Afryki Środkowej, którzy mają niższy wzrost niż większość ludzi.
W 2009 roku sugerowano, że niski wzrost ludów Mbuti i Biaka może wynikać z adaptacji do niskiego jodu. Wynika to z faktu, że geny związane z jodem wpływają na aktywność hormonów tarczycy, co ma wpływ na wzrost. Wiadomo również, że te ludy są mniej podatne na wole – powiększenie gruczołu tarczowego spowodowane niedoborem jodu w diecie – niż sąsiednie grupy.
Ponieważ populacja Majów również ma bardzo niski wzrost, jak twierdzi Rees, jej odkrycia potwierdzają pomysł, że adaptacja do niskiego jodu wpływa na rozmiar. Ona i jej koledzy zwracają również uwagę, że gleby w deszczowym lesie w regionie Majów są znane z niskiego poziomu jodu.
„To bardzo spekulatywne” – mówi. „Nie możemy dokładnie powiedzieć, co powoduje te niskie wzrosty, ale widzimy przynajmniej zbieżność, gdzie wydaje się, że zachodzi selekcja genów związanych z jodem w tych populacjach o niskim wzroście”.
U ludów Ujgurów i Brahui z Azji Środkowej i Południowej, gdzie poziomy magnezu w glebie są szczególnie wysokie, występuje silna selekcja wpływająca na dwa geny związane z pobieraniem magnezu. Niektóre z tych wariantów genów były wcześniej związane z niskimi poziomami magnezu w organizmie, więc zespół sugeruje, że te zmiany zmniejszają pobieranie magnezu, aby zapobiec toksyczności wynikającej z wysokich poziomów w środowisku.
To tylko dwa przykłady – zespół znalazł oznaki pozytywnej selekcji związanej z przynajmniej jednym mikroelementem u niemal każdej populacji na całym świecie. „Obserwujemy bardzo szerokie sygnały adaptacji” – mówi Rees.
Naukowiec mówi, że to dopiero początek. Konieczne jest wykonanie większej ilości pracy, aby określić wpływ wielu wariantów genów zidentyfikowanych przez zespół. Teraz, gdy żywność jest wymieniana globalnie, może się okazać, że ludzie z określonymi wariantami potrzebują więcej lub mniej określonych mikroelementów. Rees porównuje to do tego, w jaki sposób w krajach takich jak Wielka Brytania zaleca się osobom o ciemniejszej skórze stosowanie witaminy D przez cały rok, a nie tylko zimą.
„Byłoby istotne wiedzieć, czy osoby z określonych populacji są bardziej narażone na potrzebę określonych suplementów mikroelementowych” – mówi Mark Stoneking z Instytutu Maxa Plancka do Antropologii Ewolucyjnej w Niemczech.
„Jeśli chodzi o identyfikację oznak selekcji z danych genetycznych, wykonano pracę na najwyższym poziomie” – mówi. „Ale konieczne jest wykonanie większej ilości pracy, aby zweryfikować, czy faktycznie były one poddane selekcji – niektóre z nich okażą się nieuchronnie fałszywymi dodatnimi wynikami”.
Tematy:
