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古代基因组揭示的安第斯高原早期定居和生存的历史

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-09-19浏览次数:1074

几千年前在南美安第斯山脉定居的人的遗传遗骸的多中心研究表明,人类适应从早期定居到大约9000年前的高地和低地人口之间的分裂,到殖民地期间的欧洲16世纪时期对疾病的严重损害。

由芝加哥大学的Anna Di Rienzo博士和John Lindo博士领导;加州大学默塞德分校的Mark Aldenderfer博士;来自智利大学的Ricardo Verdugo使用来自七个全基因组的新DNA样本来研究古代安第斯山脉 - 包括聚集在秘鲁的喀喀湖周围和玻利维亚上方约12,000英尺的群体 - 如何适应他们的环境几个世纪。在“科学进步”杂志中,他们将七个历史基因组与当前高原安第斯人口,玻利维亚农民先驱和智利沿海低地狩猎采集者Huilliche-Pehuenche的64个现代基因组进行了比较。

目标是(1)迄今为止向安第斯高原的初步迁移,(2)确定允许定居的高海拔环境的遗传适应,以及(3)1530年代欧洲暴露的影响,到南美洲的许多低地。社区几乎被摧毁。 “我们有来自高安第斯山脉的非常古老的样本,”Di Rienzo说。 “那些早期的定居者与现在居住在该地区的人有着最密切的关系。这是一个严酷,寒冷,资源匮乏的环境,氧气含量低,但那里的人们适应了这种栖息地和农业生活方式。“这项研究”通过欧洲联系暴露出来,7,000年的BP安第斯高原遗传史“发现几个意外的功能。

研究人员发现,在与1530年代首次来到南美洲的欧洲探险家接触后,高地安第斯山脉的人口下降远低于预期。在低地,人口模型和历史记录表明,在欧洲人到来后,高达90%的居民可能已被淘汰。但生活在安第斯山脉上游的人口中只有27%正在下降。即使高地人居住在8000英尺以上的海拔高度,这意味着更少的氧气,频繁的低温和强烈的紫外线辐射,他们也没有发现其他高海拔地区(如西藏)的缺氧现象。反应。

研究人员认为,安第斯山脉可能通过心血管修复“以不同的方式适应高原缺氧”。他们发现了一种称为DST的遗传改变的证据,这种改变与心肌的形成有关。安第斯高地倾向于扩大右心室。这可以改善氧气摄入并增加肺部的血流量。但是研究人员发现的最强的适应信号是一种叫做MGAM(麦芽糖酶 - 葡糖淀粉酶)的基因,这是一种肠道酶。它在消化淀粉类食物中起着重要作用,例如马铃薯 - 一种安第斯食品。最近的一项研究表明,土豆可能至少在5000年前在该地区被驯化。作者指出,MGAM基因的阳性选择“可能代表对更多依赖淀粉的驯化的适应性反应。”这种变体在安第斯人中的早期存在表明“饮食从一种肉转移到另一种肉。”以植物为基础,“人类学家UC Merced的Aldenderfer说。”这种变体的时间与我们对高原古植物植物记录的理解非常一致。“

虽然安第斯定居者在开始种植后消耗了高淀粉饮食,但他们的基因组没有开发出淀粉相关淀粉酶基因的额外拷贝,这在欧洲农业种群中很常见。古代基因组与其存活后代的比较也揭示了欧洲人到来后不久的免疫相关基因的选择,这表明幸存的安第斯山脉可能在新引入的欧洲病原体中具有优势。 “与欧洲人的接触对南美人口产生了毁灭性影响,例如引入疾病,战争和社会混乱,”林多解释道。 “通过关注前一时期,我们能够区分环境适应和历史事件的适应。” “在我们的论文中,”Aldenderfer说,“这些基因的优先权不是以考古数据为代价的。我们来回走动。运算,遗传学和考古学创造了与手头所有数据一致的叙述。”