Европейцы научились переваривать молоко всего за три тысячи лет

Способность переваривать молоко во взрослом возрасте распространилась среди жителей Европы всего за три тысячи лет. К такому выводу пришли исследователи, изучив останки воинов, которые пали в битве в долине реки Толлензе около 3200 лет назад. У подавляющего большинства из них еще не было мутации, позволяющей расщеплять лактозу. Дополнительный анализ подтвердил, что на протяжении последних тысячелетий соответствующая аллель находилась под действием жесткого естественного отбора, который значительно повысил ее частоту. Результаты исследований опубликованы в  журнале Current Biology.

В отличие от большинства видов млекопитающих, многие люди могут переваривать молоко даже когда вырастают. В этом помогает мутантный аллель rs4988235-A, ответственный за производство фермента лактазы — благодаря ему расщепляется молочный сахар лактоза. Считается, что эта мутация закрепилась в популяции после одомашнивания скота, однако история ее распространения пока изучена недостаточно.

Команда исследователей во главе с Йоахимом Бюргером (Joachim Burger) из Майнцского университета имени Иоганна Гутенберга решила разобраться, когда способность к перевариванию лактозы появилась у жителей Европы. Для этого они проанализировали останки людей, погибших в битве в долине реки Толлензе. Это сражение, которое считается первым масштабным конфликтом к северу от Альп, произошло на территории современной Германии в бронзовом веке, около 1200 лет до нашей эры. 

Изучив 14 образцов с поля битвы, авторы пришли к выводу, что погибшие воины, среди которых были как мужчины, так и женщины, происходят из Северной и Центральной Европы. С генетической точки зрения они представляли однородную популяцию, которая имеет высокую преемственность с современными жителями региона.

Распространенность аллеля rs4988235-A среди воинов в долине реки Толлензе составила 7,1 процента. Для сравнения, среди 18 людей, чьи останки были обнаружены в погребении близ сербского села Мокрин, эта мутация была отмечена у 4,6 процента. Это значит, что три тысячи лет назад большинство взрослых европейцев не могли переваривать лактозу. Для сравнения, сегодня этой способностью обладает 90 процентов жителей Северной Европы.

Генетический анализ боле поздних останков демонстрирует более высокую распространенность rs4988235-A. Например, судя по образцам из раннесредневековых захоронений, в эту эпоху способность переваривать лактозу была у 57 процентов жителей Южной Германии и 73 процентов жителей Венгрии. 

Сравнив геномы воинов, павших в долине реки Толлензе, с образцами, полученными от современных жителей Северной Европы, исследователи пришли к выводу, что аллель rs4988235-A на протяжении трех тысяч лет находилась под давлением жесткого отбора. Это позволило ей распространиться по популяции всего за 120 поколений, то есть с эволюционной точки зрения очень быстро. Единственная другая аллель, которая демонстрирует столь же явные признаки отбора за аналогичный период, — это связанная с врожденным иммунитетом rs5743810. 

Долгое время считалось, что европейцы получили способность переваривать молоко во взрослом возрасте от кочевников из степей Восточной Европы и Центральной Азии около пяти тысяч лет назад. Однако анализ 37 образцов из расположенных в этом регионе погребальных курганов, датируемых медным и ранним бронзовым веками, не выявил наличия аллеля rs4988235-A. Эти данные не согласуются с гипотезой о степном происхождении мутации среди европейцев.

Способность вырабатывать молоко характерна исключительно для млекопитающих. Однако многие другие животные, от птиц до насекомых, научились производить особые вещества для кормления детенышей. Подробнее об аналогах молока читайте в нашем материале «Немолоко».

Сергей Коленов