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古代基因組揭示的安第斯高原早期定居和生存的歷史

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-09-19瀏覽次數:1074

幾千年前在南美安第斯山脈定居的人的遺傳遺骸的多中心研究表明,人類適應從早期定居到大約9000年前的高地和低地人口之間的分裂,到殖民地期間的歐洲16世紀時期對疾病的嚴重損害。

由芝加哥大學的Anna Di Rienzo博士和John Lindo博士領導;加州大學默塞德分校的Mark Aldenderfer博士;來自智利大學的Ricardo Verdugo使用來自七個全基因組的新DNA樣本來研究古代安第斯山脈 - 包括聚集在秘魯的喀喀湖周圍和玻利維亞上方約12,000英尺的群體 - 如何適應他們的環境幾個世紀。在“科學進步”雜志中,他們將七個歷史基因組與當前高原安第斯人口,玻利維亞農民先驅和智利沿海低地狩獵采集者Huilliche-Pehuenche的64個現代基因組進行了比較。

目標是(1)迄今為止向安第斯高原的初步遷移,(2)確定允許定居的高海拔環境的遺傳適應,以及(3)1530年代歐洲暴露的影響,到南美洲的許多低地。社區幾乎被摧毀。 “我們有來自高安第斯山脈的非常古老的樣本,”Di Rienzo說。 “那些早期的定居者與現在居住在該地區的人有著最密切的關系。這是一個嚴酷,寒冷,資源匱乏的環境,氧氣含量低,但那里的人們適應了這種棲息地和農業生活方式。“這項研究”通過歐洲聯系暴露出來,7,000年的BP安第斯高原遺傳史“發現幾個意外的功能。

研究人員發現,在與1530年代首次來到南美洲的歐洲探險家接觸后,高地安第斯山脈的人口下降遠低于預期。在低地,人口模型和歷史記錄表明,在歐洲人到來后,高達90%的居民可能已被淘汰。但生活在安第斯山脈上游的人口中只有27%正在下降。即使高地人居住在8000英尺以上的海拔高度,這意味著更少的氧氣,頻繁的低溫和強烈的紫外線輻射,他們也沒有發現其他高海拔地區(如西藏)的缺氧現象。反應。

研究人員認為,安第斯山脈可能通過心血管修復“以不同的方式適應高原缺氧”。他們發現了一種稱為DST的遺傳改變的證據,這種改變與心肌的形成有關。安第斯高地傾向于擴大右心室。這可以改善氧氣攝入并增加肺部的血流量。但是研究人員發現的最強的適應信號是一種叫做MGAM(麥芽糖酶 - 葡糖淀粉酶)的基因,這是一種腸道酶。它在消化淀粉類食物中起著重要作用,例如馬鈴薯 - 一種安第斯食品。最近的一項研究表明,土豆可能至少在5000年前在該地區被馴化。作者指出,MGAM基因的陽性選擇“可能代表對更多依賴淀粉的馴化的適應性反應。”這種變體在安第斯人中的早期存在表明“飲食從一種肉轉移到另一種肉。”以植物為基礎,“人類學家UC Merced的Aldenderfer說。”這種變體的時間與我們對高原古植物植物記錄的理解非常一致。“

雖然安第斯定居者在開始種植后消耗了高淀粉飲食,但他們的基因組沒有開發出淀粉相關淀粉酶基因的額外拷貝,這在歐洲農業種群中很常見。古代基因組與其存活后代的比較也揭示了歐洲人到來后不久的免疫相關基因的選擇,這表明幸存的安第斯山脈可能在新引入的歐洲病原體中具有優勢。 “與歐洲人的接觸對南美人口產生了毀滅性影響,例如引入疾病,戰爭和社會混亂,”林多解釋道。 “通過關注前一時期,我們能夠區分環境適應和歷史事件的適應。” “在我們的論文中,”Aldenderfer說,“這些基因的優先權不是以考古數據為代價的。我們來回走動。運算,遺傳學和考古學創造了與手頭所有數據一致的敘述。”

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