Vezető: Anna Di Rienzo, PhD, és John Lindo, PhD, JD, a Chicagói Egyetemről; Mark Aldenderfer, PhD, a Kaliforniai Egyetemről, Merced; és Ricardo Verdugo a Chilei Egyetemről, a kutatók hét teljes genomból származó, újonnan rendelkezésre álló DNS-mintát használtak fel annak tanulmányozására, hogy az ősi andoki népek – köztük a perui és bolíviai Titicaca-tó körül, 12 000 láb magasan a tengerszint felett csoportosuló csoportok – hogyan alkalmazkodtak környezetükhöz az évszázadok során.

A Science Advances című folyóiratban összehasonlították hét történelmi genomjukat 64 mai modern genommal, amelyek egy jelenlegi magasföldi andoki népességtől, a bolíviai agropasztorális Aymara népcsoporttól és a Chile partvidékén élő alföldi vadászó-gyűjtögető Huilliche-Pehuenche népcsoporttól származnak.

A célok a következők voltak: (1) az Andok magashegységeibe történő kezdeti migráció datálása, (2) a magashegyi környezethez való genetikai alkalmazkodás azonosítása, amely lehetővé tette ezt a letelepedést, (3) az 1530-as években kezdődő európai kapcsolatfelvétel hatásának becslése, amely Dél-Amerika számos alföldi közösségének majdnem kiirtását okozta.

“Nagyon régi mintáink vannak a magas Andokból” – mondta Di Rienzo. “Azok a korai telepesek állnak a legközelebbi rokonságban azokkal az emberekkel, akik most ezen a területen élnek. Ez egy zord, hideg, erőforrásszegény környezet, alacsony oxigénszinttel, de az ott élő emberek alkalmazkodtak ehhez az élőhelyhez és az agrár életmódhoz.”

A “The Genetic prehistory of the Andean highlands 7,000 years BP through European contact” című tanulmány több váratlan vonást is feltárt.

A kutatók megállapították, hogy a felföldi Andokban a vártnál sokkal kisebb mértékű népességcsökkenés következett be a Dél-Amerikába először az 1530-as években érkező európai felfedezőkkel való érintkezés után. Az alföldön a demográfiai modellezés és a történelmi feljegyzések arra következtetnek, hogy a lakosok akár 90 százaléka is kipusztulhatott az európaiak érkezése után. Az Andok felső részén élőknél azonban csak 27 százalékkal csökkent a népesség.

Noha a hegyvidékiek 8000 láb feletti magasságban éltek, ami csökkent oxigénellátást, gyakori fagyos hőmérsékletet és intenzív ultraibolya sugárzást jelentett, nem alakultak ki náluk olyan reakciók a hipoxiára, mint más magasan fekvő területek, például Tibet őslakosainál.

Az andokiak talán “más módon, szív- és érrendszeri változásokon keresztül” alkalmazkodtak a magaslati hipoxiához – vélik a kutatók. Bizonyított változásokat találtak egy DST nevű génben, amely a szívizomzat kialakulásával van összefüggésben. Az andoki hegyvidékieknek általában megnagyobbodott jobb kamrájuk van. Ez javíthatta az oxigénfelvételt, fokozva a tüdő vérellátását.

A legerősebb adaptációs jelet azonban a kutatók az MGAM (maltáz-glükoamiláz) nevű génben találták, amely egy bélrendszeri enzim. Ez fontos szerepet játszik a keményítőtartalmú ételek, például a burgonya – az Andokban őshonos táplálék – emésztésében. Egy nemrégiben készült tanulmány szerint a burgonyát legalább 5000 évvel ezelőtt háziasíthatták a régióban. A szerzők megjegyzik, hogy az MGAM gén pozitív szelekciója “adaptív választ jelenthet a keményítőtartalmú háziasított ételekre való nagyobb támaszkodásra.”

A variáns korai jelenléte az Andok népeinél arra utal, hogy “az étrend jelentős mértékben eltolódott a valószínűleg inkább húsalapúról a növényi alapúra” – mondta Aldenderfer, a UC Merced antropológusa. “A variáns megjelenésének időzítése meglehetősen összhangban van azzal, amit a paleo-etno-botanikai feljegyzésekről tudunk a felföldön.”

Bár az andoki telepesek magas keményítőtartalmú étrendet fogyasztottak, miután elkezdtek gazdálkodni, genomjukban nem alakultak ki a keményítővel rokon amiláz gén további példányai, ami az európai földművelő népességekben általánosan megfigyelhető.

Az ősi genomok összehasonlítása az élő leszármazottaikkal szintén kimutatta az immunrendszerrel kapcsolatos gének szelekcióját nem sokkal az európaiak érkezése után, ami arra utal, hogy a túlélő andokiak előnyben lehettek az újonnan behurcolt európai kórokozókkal szemben.

“Az európaiakkal való kapcsolatfelvétel pusztító hatással volt a dél-amerikai népességekre, például a betegségek, háborúk és társadalmi zavarok bevezetésével” – magyarázta Lindo. “Azáltal, hogy az ezt megelőző időszakra összpontosítottunk, meg tudtuk különböztetni a környezeti adaptációkat a történelmi eseményekből eredő adaptációktól.”

“A mi tanulmányunkban” – mondta Aldenderfer – “nem volt a géneknek a régészeti adatok rovására történő priorizálása. Előre-hátra dolgoztunk, a genetika és a régészet között, hogy egy olyan narratívát hozzunk létre, amely összhangban van az összes rendelkezésre álló adattal.”