Ученые сделали выводы из древней ДНК о пигментации наших предков

Исследователи из Университета Феррары в Италии провели масштабное исследование эволюции пигментации кожи, глаз и волос у европейцев за последние 45 000 лет. Результаты показали, что светлые пигментные черты появлялись постепенно и нелинейно, а темная кожа сохранялась у многих популяций вплоть до медного и железного веков. Для анализа использовался метод вероятностного генотипического правдоподобия, который позволил вывести пигментные черты из древней ДНК с низким покрытием.

Светлые аллели пигментации стали более распространенными по мере расселения Homo sapiens из Африки в регионы с более низким уровнем ультрафиолетового излучения. Эволюционные модели предполагают, что это было связано с селективными преимуществами, такими как синтез витамина D, а также с генетическим дрейфом и миграцией. Однако точное время и характер изменений пигментации оставались неясными.

Исследователи проверили точность методов вывода пигментации, используя два древних генома с высоким покрытием: 45 000-летнего человека из Усть-Ишима (Россия) и 9 000-летнего человека SF12 из Швеции. Эксперимент по понижению выборки показал, что вероятностный метод генотипического правдоподобия наиболее надежен для образцов с покрытием ниже 8x. Этот подход был применен для анализа 348 древних геномов из Евразии.

Темная пигментация преобладала у людей эпохи палеолита (45 000–13 000 лет назад), за исключением одного человека с промежуточным цветом кожи. В мезолите (14 000–4 000 лет назад) светлые цвета глаз стали более распространенными, особенно в Северной и Западной Европе, хотя темные волосы и кожа оставались доминирующими. Светлая кожа впервые появилась в мезолитической Швеции, но была редкой. Интересно, что всплеск светлой пигментации глаз в мезолите оказался уникальным для этого периода, не повторяясь в более ранние или поздние эпохи.

В неолите (10 000–4 000 лет назад) разнообразие пигментации увеличилось, что совпало с миграцией анатолийских земледельцев в Европу. Светлые тона кожи стали более частыми, но темные фенотипы сохранились, особенно в Южной и Восточной Европе. Цвет волос и глаз также варьировался, включая появление рыжих волос в Турции.

В медном и бронзовом веках (7 000–3 000 лет назад) светлая пигментация продолжала распространяться, но темные фенотипы оставались широко представленными. К железному веку (3 000–1 700 лет назад) светлая кожа стала почти столь же распространенной, как и темная, особенно в Северной и Центральной Европе, хотя в регионах, таких как Италия, Испания и Россия, темная пигментация сохранялась.

Изменения пигментации были обусловлены в основном миграцией и потоком генов, а не линейной моделью отбора. Распространение неолитических земледельческих популяций сыграло ключевую роль в изменении пигментных признаков. Генетический анализ выявил ключевые варианты, такие как SLC24A5 и TYR, которые способствовали этим изменениям.

Исследование показало, что светлая кожа стала распространенной в Европе гораздо позже, чем предполагалось ранее, и что эволюция пигментации была результатом сложного взаимодействия генетических и экологических факторов на протяжении тысячелетий.