Hideg kényelem: Zsírokban gazdag étrend és alkalmazkodás az őslakos szibériai lakosság körében

Molekuláris biológia és evolúció (Oxford University Press)

zsírokban

KÉP: légifotóját egy MI-8 típusú helikopterről készítették 2004 decemberében. A Purovskij-i műsorkerékben (Yamalo-Nenets Autonomus Okrug) a gyakran zord téli körülmények mutatják. mutass többet

Hitel: Az összes fénykép Osipova Ludmila jóvoltából

Az Északi-sarkvidéken a virágzó őslakosok már régóta alkalmazkodnak ahhoz, hogy a Föld egyik leghidegebb és legdurvább helyén éljenek. A szezonális szélsőségek, a nappali fény, az élelmiszer-hozzáférhetőség és a súlyos hideg ellenére, a modern embereknek Szibériában 45 000 évvel ezelőtt kezdődtek a településeik, nem sokkal az első Afrikából való vándorlás után.

A közelmúltban a tudósok több, az őshonos, hidegen alkalmazkodó emberi populációban kutatták az adaptáció genetikai jeleit.

Az Arizonai Egyetem professzorai, Ryan Gutenkunst és Michael Hammer, egy új tanulmányt vezettek, amelyben azonosították az alkalmazkodás új jeleit több génben, és gazdag demográfiai történelmet tártak fel.

A két észak-közép-szibériai populáció, a nganaszan (nomád vadászok) és a jakkut (pásztorok) DNS-szekvenálási adatainak átfogó elemzésével a legátfogóbb demográfiai és adaptív történelemre tudtak következtetni.

Mind a Nganasan (NGA, 21 minta), mind a Jakut (YAK, 21 minta) DNS-mintáit szibériai terepi expedíciók során gyűjtötték össze, és az orosz Novoszibirszk Citológiai és Genetikai Intézetének munkatársaival dolgoztak együtt. Az 1000 Genom Projekt több kelet-ázsiai és európai populációjának adatait is felhasználhatták. Ennek eredményeként összesen 508 160 egyetlen nukleotid-variáns (SNV) vagy DNS-mutáció alakult ki, hogy átkutassák és megtalálják a hideg adaptáció néhány általános genetikai témáját.

"Demográfiai következtetéseink azt mutatják, hogy a nganaszan és a jakut először körülbelül 12 000 - 13 000 évvel ezelőtt tért el kelet-ázsiai őseiktől, miközben továbbra is velük cserélték a migránsokat" - mondta Prof. Gutenkunst.

A szerzők feltételezik, hogy ez egybeeshet az utolsó glaciális maximum (kb. 26 - 19 kya) végével és a holocén kezdetével (

12 kya), amikor a holocén sokkal enyhébb éghajlata lehetővé tette az emberek számára, hogy észak felé terjeszkedjenek Észak-Közép-Szibériába.

A divergencia eredeti ideje óta bizonyítékaik arra utalnak, hogy ez a két populáció egymástól elszigetelt marad. Időnként az ókori szibériaiakat komolyan tesztelték a brutális környezeti feltételek. A szerzők olyan népesség-szűk keresztmetszetekre találtak bizonyítékokat, amelyek drámai módon, a kelet-ázsiai és szibériai ősöknél csaknem 90 százalékkal csökkentették a népesség méretét, majd helyreálltak és exponenciálisan bővültek a jelenlegi népesség nagyságával.

Ezenkívül sikerült sikeresen azonosítani a szelekció legfontosabb genetikai aláírásait, több gént is bevonva ezekbe a populációkba.

"Az adatok átvizsgálása hét jelölt génkészletet azonosított szibériai specifikus jelekkel" - mondta Gutenkunst professzor. "Ezen génkészletek közül három kapcsolódik az étrendhez, különösen a zsíranyagcseréhez, összhangban a zsírban gazdag állati étrendhez való alkalmazkodás hipotézisével."

"Ezek mind jelentős szerepet játszanak az energiatermelésben és a sejtmembránok, az emésztőenzimek, valamint a fehérjék emésztésében és felszívódásában."

Mivel a vadászat és a takarmányozási életmód biztosítja a legmegbízhatóbb megélhetést a szibériai kihívásokkal teli körülmények között, manapság sok bennszülött szibériai, köztük a nganaszan és a jakut is alkalmazkodott a magas zsírtartalmú és fehérjében gazdag állati táplálékhoz. Fiziológiai vizsgálatok kimutatták, hogy az őslakos szibériaiaknál jelentősen magasabb az alapanyagcsere (BMR) és viszonylag alacsony a vér lipidszintje (pl. HDL/LDL és trigliceridek).

"Ez magában foglalja a genetikai adaptáció lehetséges védelmi szerepét a szibériaiaknál a hagyományos étrendjükhöz, a vérplazma stabil lipidszintjének fenntartásához és a súlyos hidegstressz kezeléséhez a hőtermelés növelésével."

Az új tanulmány elősegíti a hideg éghajlathoz való emberi alkalmazkodás jelenlegi megértését, és összhangban áll más, hidegre alkalmazkodó populációk - köztük az északi-sarkvidéki grönlandi inuitok - hasonló eredményeivel.

Jogi nyilatkozat: AAAS és EurekAlert! nem felelősek az EurekAlert-hez eljuttatott sajtóközlemények pontosságáért! közreműködő intézmények által vagy bármilyen információ felhasználása az EurekAlert rendszeren keresztül.