Как перезимовать в Сибири?

У коренных народов северо-восточной Азии обнаружены генетические адаптации к холодам. Туристы не очень любят Сибирь, тем не менее люди живут там уже десятки тысяч лет. Как им это удаётся?

Новое исследование коренных народов Сибири показало, как естественный отбор помог адаптироваться к северным холодам. Выяснилось также, что разные популяции делали это по-своему.

Джентльмен с трубкой из Бурятии (фото Alexander Newby).

Сибирь занимает около 10% земной суши, но своим домом её считают всего около 0,5% населения мира. Это не удивительно: средняя температура января здесь -25 °C. Генетики до сих пор охватили горстку местных народов. Между тем некоторые из них находятся на грани исчезновения: например, телеуты некогда были многочисленными скотоводами, а теперь их всего две тысячи человек.

Предыдущие исследования, посвящённые адаптации к холоду, включали всего две сибирские популяции и выявили пару соответствующих генов. Согласно работе, опубликованной в 2010 году Анной Ди Риенцо из Чикагского университета (США), UCP1 и UCP3 встречаются в более активных формах у людей, живущих в холодном климате. Эти гены помогают жировым запасам организма вырабатывать тепло непосредственно — вместо того чтобы вызывать дрожь производством химической энергии для мышц и мозга (non-shivering thermogenesis).

В новой выборке сибиряки представлены более широко — целых десять групп, то есть почти всё коренное население. Алексия Кардона из Кембриджского университета (Великобритания) и её коллеги проанализировали 200 образцов ДНК из коллекции Института биологических проблем Севера ДВО РАН. С помощью методов, позволяющих выявлять признаки естественного отбора в человеческом геноме (то есть гены, обласканные эволюцией за то, что они помогли выжить и размножиться), обнаружены три гена, переживших позитивный отбор: UCP1, ENPP7 и PRKG1.

PRKG1 участвует в сокращении гладких мышц, что приводит к дрожи и сужению кровеносных сосудов во избежание потери тепла. А ENPP7 вовлечён в усвоение жиров, особенно тех, которые есть в мясных и молочных продуктах, лежащих в основе рациона народов Крайнего Севера.

«Холодолюбивые» версии этих генов у разных народов присутствуют в разной мере. Так, жители Южной Сибири предпочитают UCP1, а Северо-Восточной и Центральной — PRKG1. ENPP7 распространён по всей Сибири.

Заодно выводы служат доказательством теории естественного отбора: видно, как проявилось селекционное давление, как по-разному адаптировались разные группы на протяжении 25 тыс. лет к холодам и мясной диете.

Г-жа Кардона напоминает, что у сибиряков и индейцев — одни и те же предки, так что первые американские поселенцы, попавшие в Новый Свет в годы ледникового периода, могли адаптироваться к холодам аналогичным образом. Кроме того, в Сибири жили и неандертальцы с загадочными денисовцами: было бы интересно узнать, как им удавалось сделать то же самое.

Результаты исследования были представлены на Конференции по вопросам происхождения человека.

Подготовлено по материалам ScienceNOW.