Im vergangenen September ergab eine erste Studie, dass die neolithische Revolution auch eine genetische Revolution war; Die Landwirtschaft scheint die Entwicklung unseres Genoms „beschleunigt“ zu haben, insbesondere durch die „Vervielfachung“ der Anzahl der Kopien von Genen, die an der Stärkesynthese beteiligt sind.
Nun zeigt eine neue statische Analyse, die auf alte DNA angewendet wurde, wie genetische Merkmale, die für das Überleben und Wohlergehen unserer europäischen Vorfahren von Vorteil waren, als Reaktion auf Veränderungen in ihrem Lebensstil auftauchten – und auch verschwanden. Die Ergebnisse wurden am 12. November 2024 in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
Entschlüsselung der menschlichen Evolution mithilfe alter DNA
In der DNA moderner Menschen, so stellen die Autoren der Studie in einer Pressemitteilung vor, sei es schwierig, Spuren früherer evolutionärer Veränderungen aufgrund natürlicher Selektion zu finden – wenn bestimmte überlebenswichtige Merkmale häufiger würden. Aber diese Markierungen im Genom können im Laufe der Zeit und über Generationen hinweg verschwinden.
Weltreise zu bedrohten archäologischen Stätten
Das Forscherteam der Universitäten Texas in Austin und California in Los Angeles (USA) nutzte daher einen neuen statistischen Ansatz, der dies ermöglichte „Erkennen Sie Anzeichen natürlicher Selektion effektiver als herkömmliche Methoden“.
Es stützte sich auf mehr als 700 antike DNA-Proben aus archäologischen Stätten in ganz Europa. Sie wurden in vier Perioden eingeteilt: das Neolithikum (ca. 8.500 bis 2.200 v. Chr.), die Bronzezeit (ca. 2.200 bis 800 v. Chr.), das Eisenzeitalter (ca. 800 v. Chr. bis 476 n. Chr.) und die historische Periode (vom Spätzeitalter). Römerzeit, danach 476 n. Chr.).
Dieser Ansatz ermöglichte es ihnen, in der DNA alter Populationen genetische Veränderungen zu verfolgen, die als Reaktion auf Änderungen des Lebensstils auftraten, beispielsweise den Übergang vom Jagen und Sammeln zur Landwirtschaft. „Unsere Methode liefert einen klareren Überblick darüber, wie und wann bestimmte Merkmale ausgewählt wurden, insbesondere wenn diese Signale in modernen Genomen verloren gegangen sind.“entwickelt Devansh Pandey, Student der Zell- und Molekularbiologie an der University of Texas und Mitautor der Studie.
Entwicklungen geprägt durch neue Lebensstile
Tatsächlich konnten Experten durch die „Vergrößerung“ wichtiger Zeiträume beobachten, wie sich Gene entwickelten, als Menschen näher beieinander und bei domestizierten Tieren lebten. Insgesamt identifizierten sie vierzehn Regionen des Genoms, die während der Jungsteinzeit, der Bronzezeit, der Eisenzeit und der historischen Zeit offenbar einer erheblichen natürlichen Selektion unterzogen wurden. Als Beispiel nennen sie Gene, die mit der Vitamin-D-Produktion und der Milchverdauung in Zusammenhang stehen und in jüngster Zeit „starke Anzeichen von Selektion“ zeigten – sie wurden in gewisser Weise von der Natur „bevorzugt“.
Eine helle Hautpigmentierung half wahrscheinlich den frühen europäischen Landwirten, in weniger sonnigen Klimazonen Vitamin D zu produzieren. Was die Fähigkeit angeht, Milchprodukte zu verdauen, da die Viehhaltung in Europa immer üblicher wird, „Es ist möglich [qu’elle] war in Zeiten von Missernten, Nahrungsmittelknappheit und Krankheiten überlebenswichtig.sagt Vagheesh Narasimhan, Assistenzprofessor für integrative Biologie, Statistik und Datenwissenschaften an der University of Texas und Mitautor der Studie.
Er und sein Team fanden außerdem heraus, dass mit der Immunität verbundene Gene über mehrere Zeiträume hinweg unter Selektionsdruck gerieten, wahrscheinlich als sich Populationen an neue Krankheiten anpassten, die durch die Landwirtschaft und nachfolgende Migrationen eingeführt wurden.
Allerdings war etwa die Hälfte dieser adaptiven Signale nur in den ältesten Perioden nachweisbar. Dies bedeutet, dass sie trotz der Vorteile, die sie mit sich brachten, aufgrund genetischer Drift oder erheblicher Vermischung später ausstarben. Die Forscher kommen zu dem Schluss:
Diese Forschung bietet einen beispiellosen Einblick in die Art und Weise, wie sich europäische Bevölkerungen im Laufe der Jahrtausende an Umweltherausforderungen angepasst haben, und hilft uns zu verstehen, wie bestimmte Merkmale im Laufe der Zeit bestehen blieben, verschwanden oder verändert wurden.
