Condotti da Anna Di Rienzo, PhD, e John Lindo, PhD, JD, dell’Università di Chicago; Mark Aldenderfer, PhD, dell’Università della California, Merced; e Ricardo Verdugo dell’Università del Cile, i ricercatori hanno usato nuovi campioni di DNA da sette genomi interi per studiare come gli antichi andini – compresi i gruppi che si raggruppavano intorno al lago Titicaca in Perù e Bolivia, 12.000 piedi sopra il livello del mare – adattati al loro ambiente nel corso dei secoli.

Nella rivista Science Advances, hanno confrontato i loro sette genomi storici con 64 genomi moderni da una popolazione andina attuale altopiano, l’agropastorale Aymara della Bolivia, e la pianura cacciatore-raccoglitore Huilliche-Pehuenche nel Cile costiero.

Gli obiettivi erano (1) datare la migrazione iniziale verso gli altipiani andini, (2) identificare gli adattamenti genetici all’ambiente di alta quota che hanno permesso quell’insediamento, (3) stimare l’impatto del contatto europeo a partire dagli anni 1530 che ha causato il quasi annientamento di molte comunità di pianura del Sud America.

“Abbiamo campioni molto antichi dalle alte Ande”, ha detto Di Rienzo. “Quei primi coloni hanno la più stretta affinità con le persone che ora vivono in quella zona. Questo è un ambiente duro, freddo, povero di risorse, con bassi livelli di ossigeno, ma la gente lì si è adattata a quell’habitat e allo stile di vita agrario.”

Lo studio, “La preistoria genetica degli altopiani andini 7.000 anni BP attraverso il contatto europeo,” ha scoperto diverse caratteristiche inaspettate.

I ricercatori hanno scoperto che gli altipiani andini hanno sperimentato un declino della popolazione molto più piccolo del previsto dopo il contatto con gli esploratori europei che sono arrivati in Sud America nel 1530. Nelle pianure, i modelli demografici e le registrazioni storiche indicano che fino al 90% dei residenti potrebbero essere stati spazzati via dopo l’arrivo degli europei. Ma le persone che vivono nelle Ande superiori hanno avuto solo una riduzione della popolazione del 27%.

Anche se gli altipiani vivevano in altitudini superiori a 8.000 piedi, che significava ossigeno ridotto, frequenti temperature gelide e intensa radiazione ultravioletta, non hanno sviluppato le risposte all’ipossia visto in nativi di altre impostazioni di alta quota, come il Tibet.

Gli andini possono avere adattato all’ipossia di alta quota “in un modo diverso, tramite modifiche cardiovascolari,” i ricercatori suggeriscono. Hanno trovato prove di alterazioni in un gene chiamato DST, che è associato alla formazione del muscolo cardiaco. Gli highlander andini tendono ad avere ventricoli destri allargati. Questo potrebbe aver migliorato l’assunzione di ossigeno, migliorando il flusso di sangue ai polmoni.

Ma il segnale di adattamento più forte che i ricercatori hanno trovato era in un gene chiamato MGAM (maltasi-glucoamilasi) un enzima intestinale. Gioca un ruolo importante nella digestione di alimenti amidacei come le patate – un alimento nativo delle Ande. Uno studio recente suggerisce che la patata potrebbe essere stata addomesticata nella regione almeno 5.000 anni fa. La selezione positiva sul gene MGAM, notano gli autori, “può rappresentare una risposta adattativa a una maggiore dipendenza dagli amidacei addomesticati.”

La precoce presenza di questa variante nei popoli andini suggerisce “un significativo cambiamento nella dieta da uno che era probabilmente più basato sulla carne a uno più basato sulle piante”, ha detto Aldenderfer della UC Merced, un antropologo. “La tempistica della comparsa della variante è abbastanza coerente con quello che sappiamo del record paleo-etno-botanico negli altipiani”.

Anche se i coloni andini consumavano una dieta ad alto contenuto di amido dopo aver iniziato a coltivare, i loro genomi non hanno sviluppato copie aggiuntive del gene amilasi legato all’amido, comunemente visto nelle popolazioni agricole europee.

Un confronto dei genomi antichi con i loro discendenti viventi ha anche rivelato la selezione per i geni legati al sistema immunitario subito dopo l’arrivo degli europei, suggerendo che gli andini che sono sopravvissuti possono aver avuto un vantaggio rispetto ai patogeni europei appena introdotti.

“Il contatto con gli europei ha avuto un impatto devastante sulle popolazioni sudamericane, come l’introduzione di malattie, la guerra e lo sconvolgimento sociale”, ha spiegato Lindo. “Concentrandoci sul periodo precedente, siamo stati in grado di distinguere gli adattamenti ambientali da quelli derivanti da eventi storici.”

“Nel nostro documento”, ha detto Aldenderfer, “non c’era nessuna di queste priorità dei geni a spese dei dati archeologici. Abbiamo lavorato avanti e indietro, genetica e archeologia, per creare una narrazione coerente con tutti i dati a disposizione”

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