Obszerna analiza starożytnego DNA z całej Europy i Azji podważyła podręcznikową narrację o tym, jak ewoluowali ludzie. Badanie, które przeanalizowało materiał genetyczny ze szkieletów obejmujący ostatnie 45 000 lat, wykazało, że przypadkowy dryf genetyczny – a nie dobór naturalny – był dominującą siłą kształtującą nasz gatunek przez większość tego czasu. Dopiero w epoce brązu, która rozpoczęła się około 5 000 lat temu, dobór naturalny zaczął przyspieszać, napędzany masowymi przesunięciami populacji i rozwojem rolnictwa.
Dryf genetyczny: przypadkowy motor zmian
Dryf genetyczny występuje, gdy przypadkowe zdarzenia – głód, migracja, wojna – powodują, że pewne warianty genetyczne stają się bardziej lub mniej powszechne w populacji, niezależnie od tego, czy dają jakąkolwiek przewagę. Nowe dane pokazują, że dryf odpowiadał za zdecydowaną większość obserwowalnych zmian genetycznych u ludzi między epoką kamienia a wczesną epoką brązu. Jest to sprzeczne z długo utrzymywanym założeniem, że dobór naturalny – proces, w którym korzystne cechy rozprzestrzeniają się w populacji – był głównym motorem ewolucji człowieka.
„Byliśmy zaskoczeni, jak wiele zmienności genetycznej, którą widzimy w starożytnym DNA, można wyjaśnić po prostu przypadkiem” – powiedział jeden z głównych badaczy, wypowiadając się pod warunkiem zachowania anonimowości, ponieważ praca nie została jeszcze opublikowana w recenzowanym czasopiśmie. „To naprawdę podważa pogląd, że adaptacja jest zawsze główną historią”.
Zespół przeanalizował DNA ponad 1000 starożytnych osobników, porównując częstość tysięcy markerów genetycznych w różnych okresach czasu. Zbudowali modele statystyczne, aby oddzielić efekty dryfu od efektów selekcji. Wyniki były jednoznaczne: przez dziesiątki tysięcy lat dryf był głównym graczem.
Skok selekcji w epoce brązu
Potem nadeszła epoka brązu. Około 3000 r. p.n.e., gdy społeczności rolnicze rozszerzały się, sieci handlowe rosły, a populacje zaczęły się mieszać na niespotykaną dotąd skalę, dobór naturalny nagle wszedł na wyższy bieg. Badanie wykazało, że tempo ewolucji adaptacyjnej – zmian dających przewagę w przetrwaniu lub reprodukcji – wzrosło ponad 100-krotnie w porównaniu z poprzednim okresem neolitu.
Dlaczego nagłe przyspieszenie? Badacze wskazują na dwa czynniki: dramatyczny wzrost efektywnej wielkości populacji, który daje selekcji więcej surowca do działania, oraz nowe presje środowiskowe związane z osiadłym trybem życia, takie jak narażenie na choroby przenoszone przez zwierzęta gospodarskie, zmiany w diecie i gęstsze warunki mieszkaniowe. Cechy takie jak tolerancja laktozy, odporność na malarię i jaśniejsza pigmentacja skóry, które pojawiają się w zapisie starożytnego DNA w tym oknie, wykazują silne sygnatury selekcji.
Wyniki nie zaprzeczają, że dobór naturalny ma znaczenie. Po prostu pokazują, że jego znaczenie było przeceniane przez większość prehistorii człowieka. Przez ogromny okres czasu, gdy ludzie żyli w małych, rozproszonych grupach łowiecko-zbierackich, dryf był domyślnym mechanizmem. Selekcja stała się główną siłą dopiero po rewolucji neolitycznej i epoce brązu, które przekształciły skalę społeczeństwa ludzkiego.
„Kiedy masz małe populacje, przypadkowe zdarzenia mogą zniwelować każdą selekcyjną przewagę” – wyjaśnił współautor. „Ale gdy populacje rosły i łączyły się, selekcja miała większą scenę. Wtedy widzimy prawdziwe przyspieszenie”.
Praca rodzi również pytania o to, jak interpretujemy różnice genetyczne między współczesnymi populacjami. Wiele cech uważanych dotąd za produkt starożytnej adaptacji może w rzeczywistości być wynikiem neutralnego dryfu – możliwość ta komplikuje wysiłki zmierzające do zrozumienia biologicznych podstaw wszystkiego, od ryzyka chorób po zmienność fizyczną.
Następnie zespół planuje zastosować te same techniki analityczne do starożytnego DNA z Afryki, Azji i obu Ameryk, aby sprawdzić, czy wzór utrzymuje się globalnie. Opracowują również modele, które mogą oddzielić dryf od selekcji w żyjących populacjach, dążąc do uzyskania dokładniejszego obrazu tego, jak ludzie stali się tym, kim jesteśmy.
