Європейці навчилися перетравлювати молоко всього за три тисячі років

Здатність перетравлювати молоко в дорослому віці поширилася серед жителів Європи всього за три тисячі років. До такого висновку прийшли дослідники, вивчивши останки воїнів, які пали в битві в долині річки Толлензе близько 3200 років тому. Переважна більшість з них ще не мала мутації, що дозволяє розщеплювати лактозу. Додатковий аналіз підтвердив, що протягом останніх тисячоліть відповідна алель перебувала під дією жорсткого природного відбору, який значно підвищив її частоту. Результати досліджень опубліковані в журналі.

На відміну від більшості видів ссавців, багато людей можуть перетравлювати молоко навіть коли виростають. У цьому допомагає мутантний алель rs4988235-A, відповідальний за виробництво ферменту лактази - завдяки йому розщеплюється молочний цукор лактозу. Вважається, що ця мутація закріпилася в популяції після одомашнення худоби, проте історія її поширення поки вивчена недостатньо.

Команда дослідників на чолі з Йоахімом Бюргером (Joachim Burger) з Майнцського університету імені Йоганна Гутенберга вирішила розібратися, коли здатність до перетравлювання лактози з'явилася у жителів Європи. Для цього вони проаналізували останки людей, загиблих у битві в долині річки Толлензе. Цей бій, який вважається першим масштабним конфліктом на північ від Альп, стався на території сучасної Німеччини в бронзовому столітті, близько 1200 років до нашої ери.

Вивчивши 14 зразків з поля битви, автори дійшли висновку, що загиблі воїни, серед яких були як чоловіки, так і жінки, походять з Північної та Центральної Європи. З генетичної точки зору вони представляли однорідну популяцію, яка має високу спадкоємність з сучасними жителями регіону.

Поширеність алеля rs4988235-A серед воїнів у долині річки Толлензе становила 7,1 відсотка. Для порівняння, серед 18 людей, чиї останки були виявлені в похованні поблизу сербського села Мокрин, ця мутація була відзначена у 4,6 відсотка. Це означає, що три тисячі років тому більшість дорослих європейців не могли перетравлювати лактозу. Для порівняння, сьогодні ця здатність має 90 відсотків жителів Північної Європи.

Генетичний аналіз більш пізніх останків демонструє більш високу поширеність rs4988235-A. Наприклад, судячи зі зразків ранньосередкових поховань, у цю епоху здатність перетравлювати лактозу була у 57 відсотків жителів Південної Німеччини і 73 відсотків жителів Угорщини.

Порівнявши геноми воїнів, полеглих у долині річки Толлензе, зі зразками, отриманими від сучасних жителів Північної Європи, дослідники дійшли висновку, що алель rs4988235-A протягом трьох тисяч років перебувала під тиском жорсткого відбору. Це дозволило їй поширитися по популяції всього за 120 поколінь, тобто з еволюційної точки зору дуже швидко. Єдина інша алель, яка демонструє настільки ж явні ознаки відбору за аналогічний період, - це пов'язана з вродженим імунітетом rs5743810.

Довгий час вважалося, що європейці отримали здатність перетравлювати молоко в дорослому віці від кочівників зі степів Східної Європи та Центральної Азії близько п'яти тисяч років тому. Однак аналіз 37 зразків з розташованих в цьому регіоні похоронних курганів, датованих мідним і раннім бронзовим століттями, не виявив наявності алеля rs4988235-A. Ці дані не узгоджуються з гіпотезою про степове походження мутації серед європейців.

Здатність виробляти молоко характерна виключно для ссавців. Однак багато інших тварин, від птахів до комах, навчилися виробляти особливі речовини для годування дитинчат. Детальніше про аналоги молока читайте в нашому матеріалі «Немолоко».