Genetický trik pro přežití doby ledové: Vědci odhalují adaptace starověkých Jomonů

Lidstvo je pozoruhodně odolné a opakovaně nachází způsoby, jak přežít měnící se podmínky – ať už prostřednictvím kultury, technologie, nebo dokonce genetických změn.

Lidstvo je pozoruhodně odolné a opakovaně nachází způsoby, jak přežít měnící se podmínky – ať už prostřednictvím kultury, technologie, nebo dokonce genetických změn. Nový genetický výzkum týmu vedeného Yusukem Watanabem a Yoshiki Wakiyamou z Tokijské univerzity naznačuje, že genetická přizpůsobivost, která nám dnes umožňuje prosperovat po celém světě, mohla přispět i k minulým úspěchům. Vědci analyzovali genomy 42 lovců-sběračů Jomonů, kteří žili na japonském souostroví před 16 000 až 3 000 lety, a objevili četné genetické znaky odpovídající adaptacím na chladné podmínky u jejich mnohem starších předků.

Kultura Jomon představuje obzvláště cenný genetický zdroj. Jejich rodová linie se oddělila od kontinentálních východoasijských populací zhruba před 27 000 až 19 000 lety, ke konci poslední doby ledové. Následná izolace na souostroví pomohla zachovat genetické stopy této starověké linie, pro kterou je jinak genomických důkazů málo. Vědci sekvenovali DNA z pozůstatků 25 jedinců Jomonů z doby před 5 400 až 2 300 lety a zkombinovali je se 17 dříve publikovanými genomy. I přes tak dlouhé časové rozpětí si Jomonové zachovali výrazné genetické charakteristiky zděděné po svých mnohem starších předcích, čímž vytvořili „genetický archiv horního paleolitu východní Eurasie“.

Analýza Jomonských genomů odhalila několik genových variant, které se zdály být pozitivně vybrány přírodním výběrem. Mnohé z nich souvisely s netřesovou termogenezí, což je proces udržování tělesné teploty bez třesu, probíhající primárně v hnědém tuku. Jedna varianta, experimentálně spojená s produkcí tepla v hnědém tuku, měla u Jomonů frekvenci alely kolem 73 procent, ve srovnání se 17 procenty u dnešních Východoasiatů. Dále byly nalezeny důkazy pro výběr genových variant spojených s tělesnou hmotností a metabolismem tuků v krevním řečišti. Tyto adaptace mohly pomoci tělu jak ukládat energii, tak ji snadněji zpřístupnit hnědému tuku pro spalování a generování tepla, což usnadňovalo udržení tělesné teploty v mrazivých podmínkách.

Zajímavé je, že Jomonové nebyli jedinou populací, která se vyvíjela podobným způsobem. Při zkoumání oblasti genomu spojené se zpracováním mastných kyselin vědci zjistili, že Jomonové byli výrazně podobnější Grónským Inuitům než dnešním východoasijským populacím. To je považováno za příklad konvergentní evoluce – nezávislého vývoje podobných adaptací u různých populací v reakci na podobné environmentální tlaky. Archeologické záznamy to podporují; raná Jomonská keramika svědčí o tom, že vodní zdroje byly důležitou součástí jejich stravy. Genomy i archeologie naznačují metabolické adaptace na stravu bohatou na tuky a bílkoviny v chladném prostředí, podobně jako u Inuitů.

Vědci dokázali rekonstruovat, jak se frekvence jedné z chladu-adaptivních variant měnila v průběhu času, a to díky rozsáhlému časovému rozpětí Jomonských genomů. Jejich analýza naznačila, že přírodní výběr působil na tuto variantu silněji během poslední doby ledové než v postglaciálním období. Adaptace na chlad se nevyvíjela najednou; některé varianty byly přítomny již u populací příbuzných jižnějším předkům Jomonů, zatímco jiné se staly běžnými specificky v Jomonské linii. To naznačuje, že adaptace na chlad se vyvíjela postupně, s akumulací dalších adaptací, jak se předkové Jomonů stěhovali na sever do stále chladnějších podmínek. Tyto poznatky osvětlují, jak se starověké populace přizpůsobovaly extrémním prostředím a jak tyto adaptace mohou nadále formovat dnešní variace v rysech souvisejících se zdravím, což podtrhuje širší význam paleogenomiky pro lidskou biologii a veřejné zdraví.