Сотрудничество с общиной Туркана в Кении помогает учёным обнаружить гены, связанные с адаптацией к жизни в пустыне

от

Благодаря сотрудничеству между исследователями из США и Кении, а также общиной Туркана на севере Кении, учёные выявили ключевые генетические адаптации, лежащие в основе выживания в жарких и засушливых условиях. Это исследование показало, как естественный отбор позволил этой группе скотоводов процветать в сложных условиях.

Новый анализ геномов Туркана

Новый анализ геномов Туркана, проведённый совместно учёными из США и Кении, демонстрирует, как активность ключевых генов менялась на протяжении тысячелетий, позволяя им выживать в экстремальных условиях пустыни.

Исследование, [опубликованное](https://www.science.org/doi/10.1126/science.adv2467) в журнале Science, раскрывает, как народ Туркана развил необычные физиологические адаптации для выживания на своей суровой родине, где нехватка воды и экстремальная жара сформировали их образ жизни.

Жизнь в условиях нехватки воды

Родина Туркана раскинулась на обширном засушливом ландшафте на севере Кении, где тень — редкость, а вода — ещё большая. Хотя их кочевой образ жизни приводит их в разные уголки Восточной Африки — в Уганду на западе, Южный Судан на северо-западе и Эфиопию на севере, — это один из самых засушливых регионов мира.

Осадки выпадают короткими и непредсказуемыми всплесками, и в этих условиях добыча достаточного количества воды для себя и своих стад коз и верблюдов является ежедневной задачей. Путь за водой может занимать несколько часов каждый день, часто по пересечённой местности, где жарко и нет растительности.

Традиционный рацион скотоводов отражает как находчивость, так и адаптацию к нехватке ресурсов: для тех, кто придерживается кочевого скотоводческого образа жизни, по оценкам, 70–80% их питания поступает из животных источников, в основном молока, крови и мяса.

Результаты исследования

В течение многих лет документируя образ жизни общины Туркана и изучая образцы крови и мочи для оценки их здоровья, исследователи обнаружили поразительный парадокс: «Около 90% людей, которых мы обследовали, были обезвожены, но в целом здоровы», — сказал Айролес.

Профессор Жюльен Айролес, научный сотрудник Калифорнийского университета в Беркли, отметил: «Туркана сохранили свой традиционный образ жизни на протяжении тысячелетий, что дало нам уникальную возможность изучить человеческую адаптацию».

После консультаций со старейшинами общин, местными вождями и местными медицинскими работниками команда получила разрешение на взятие образцов ДНК общины. Работая с общиной Туркана, исследователи секвенировали 367 полных геномов и проанализировали более 7 миллионов генетических вариантов, чтобы выявить регионы, свидетельствующие о естественном отборе.

Геномный анализ выявил восемь регионов ДНК, подвергшихся естественному отбору, но один ген, STC1, выделялся исключительно сильными доказательствами отбора. STC1 экспрессируется в почках и играет две жизненно важные роли, которые напрямую отражают экологические проблемы как жизни в засушливых условиях, так и скотоводства.

Во-первых, он помогает организму сохранять воду, реагируя на антидиуретический гормон, что позволяет Туркана концентрировать мочу и сохранять больше воды. Во-вторых, он может также играть роль в защите почек от отходов, образующихся при употреблении продуктов, богатых пуринами, таких как красное мясо.

Интересно, что время появления этих генетических адаптаций, по-видимому, совпадает с аридификацией Северной Африки, что позволяет предположить: по мере того как климат становился всё более сухим около 5000 лет назад, естественный отбор отдавал предпочтение генетическим вариантам, которые повышали выживаемость в условиях пустыни.

Это открытие является убедительным примером того, как человеческие популяции эволюционировали в ответ на серьёзные изменения окружающей среды.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте