Prowadzona przez Annę Di Rienzo, PhD, i Johna Lindo, PhD, JD, z University of Chicago; Mark Aldenderfer, PhD, z University of California, Merced; i Ricardo Verdugo z Uniwersytetu w Chile, naukowcy wykorzystali nowo dostępne próbki DNA z siedmiu całych genomów, aby zbadać, jak starożytni Andyjczycy – w tym grupy, które skupiły się wokół jeziora Titicaca w Peru i Boliwii, 12 000 stóp nad poziomem morza – dostosowali się do swojego środowiska na przestrzeni wieków.

W czasopiśmie Science Advances, porównali oni swoje siedem historycznych genomów do 64 współczesnych genomów z obecnej populacji górskich Andów, agropastoralnych Aymara z Boliwii i nizinnych łowców-zbieraczy Huilliche-Pehuenche w przybrzeżnym Chile.

Celem było (1) datowanie początkowej migracji na andyjskie wyżyny, (2) identyfikacja genetycznych przystosowań do środowiska wysokogórskiego, które umożliwiły tę osadę, (3) oszacowanie wpływu europejskiego kontaktu rozpoczynającego się w latach 1530-tych, który spowodował niemal unicestwienie wielu nizinnych społeczności Ameryki Południowej.

„Mamy bardzo stare próbki z wysokich Andów”, powiedział Di Rienzo. „Ci wcześni osadnicy mają najbliższe pokrewieństwo z ludźmi, którzy teraz żyją w tym obszarze. Jest to surowe, zimne, ubogie w zasoby środowisko, z niskim poziomem tlenu, ale ludzie tam przystosowali się do tego siedliska i agrarnego stylu życia.”

Badanie, „Genetyczna prehistoria andyjskich wyżyn 7,000 lat BP poprzez kontakt europejski”, odkryło kilka nieoczekiwanych cech.

Badacze odkryli, że Andyjczycy z wyżyn doświadczyli znacznie mniejszych niż oczekiwano spadków populacji po kontakcie z europejskimi odkrywcami, którzy po raz pierwszy przybyli do Ameryki Południowej w latach 1530. Na nizinach, modelowania demograficznego i zapisów historycznych wnioskować, że do 90 procent mieszkańców może być wymazane po przybyciu Europejczyków. Ale ludzie żyjący w górnych Andach miał tylko 27- procent population reduction.

Even though the highlanders żyli na wysokościach powyżej 8000 stóp, co oznaczało zmniejszenie tlenu, częste mroźne temperatury i intensywne promieniowanie ultrafioletowe, nie rozwijali odpowiedzi na niedotlenienie widziane w tubylców innych ustawień wysokiej wysokości, takich jak Tibet.

The Andeans może mieć dostosowane do wysokiej hipoksji wysokości „w inny sposób, poprzez modyfikacje układu krążenia,” naukowcy sugerują. Znaleźli oni dowody na zmiany w genie zwanym DST, który jest związany z tworzeniem mięśnia sercowego. Andyjscy górale mają tendencję do powiększania prawej komory serca. To mogło poprawić pobór tlenu, zwiększając przepływ krwi do płuc.

Ale najsilniejszy sygnał adaptacyjny badacze znaleźli w genie zwanym MGAM (maltaza-glukoamylaza) enzym jelitowy. Odgrywa on ważną rolę w trawieniu pokarmów bogatych w skrobię, takich jak ziemniaki – pokarm pochodzący z Andów. Ostatnie badania sugerują, że ziemniak mógł zostać udomowiony w tym regionie co najmniej 5 000 lat temu. Pozytywna selekcja na MGAM genu, autorzy zauważają, „może stanowić adaptacyjną odpowiedź na większą zależność od skrobi udomowionych.”

Wczesna obecność tego wariantu w ludach andyjskich sugeruje „znaczącą zmianę w diecie z jednego, który był prawdopodobnie bardziej mięso oparte na jednym więcej roślin”, powiedział UC Merced’s Aldenderfer, antropolog. „Czas pojawienia się wariantu jest całkiem spójny z tym, co wiemy o paleo-etno-botanicznym zapisie na wyżynach.”

Ale chociaż andyjscy osadnicy spożywali dietę wysokoskrobiową po tym, jak zaczęli uprawiać rolę, ich genomy nie rozwijały dodatkowych kopii genu amylazy związanego ze skrobią, powszechnie widzianego w europejskich populacjach rolniczych.

Porównanie starożytnych genomów z ich żyjącymi potomkami również ujawniło selekcję dla genów związanych z odpornością wkrótce po przybyciu Europejczyków, sugerując, że Andyjczycy, którzy przeżyli, mogli mieć przewagę w odniesieniu do nowo wprowadzonych europejskich patogenów.

„Kontakt z Europejczykami miał niszczący wpływ na populacje Ameryki Południowej, taki jak wprowadzenie choroby, wojny i zakłócenia społeczne”, wyjaśnił Lindo. „Skupiając się na okresie przed tym, byliśmy w stanie odróżnić adaptacje środowiskowe od adaptacji, które wynikały z wydarzeń historycznych.”

„W naszej pracy,” powiedział Aldenderfer, „nie było żadnego z tych priorytetów genów kosztem danych archeologicznych. Pracowaliśmy tam i z powrotem, genetyka i archeologia, aby stworzyć narrację zgodną z wszystkimi danymi pod ręką.”

.