Η μετάλλαξη που επιτρέπει σε νομάδες της ερήμου στην Αφρική να επιβιώνουν με πολύ λιγότερο νερό

Η νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science φωτίζει έναν μηχανισμό επιβίωσης σε ένα από τα πιο άνυδρα κατοικημένα τοπία του πλανήτη και βασίστηκε στην ανάλυση 367 ολόκληρων γονιδιωμάτων. Οι επιστήμονες εντόπισαν οκτώ περιοχές DNA που φαίνεται να έχουν υποστεί πρόσφατη φυσική επιλογή, όμως μία ξεχώρισε σαφώς. Μέσω του Turkana Health and Genomics Project, ερευνητικές ομάδες από την Κένυα και τις Ηνωμένες Πολιτείες συνέδεσαν αυτό το γενετικό σήμα με την πίεση που ασκεί η έλλειψη νερού.

Το γονίδιο STC1

Το ισχυρότερο σήμα εντοπίστηκε στο γονίδιο STC1, το οποίο ενεργοποιείται στα νεφρά κατά την αφυδάτωση. Όταν το νερό είναι περιορισμένο, τα νεφρά συμπυκνώνουν τα ούρα ώστε να χάνεται λιγότερο υγρό. Σε ανθρώπινα κύτταρα, η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι η αντιδιουρητική ορμόνη –το σήμα που λέει στα νεφρά να συγκρατούν νερό –ενεργοποιεί το STC1. Επειδή αυτός ο μηχανισμός συνδέεται άμεσα με την καθημερινή επιβίωση, ακόμη και ένα μικρό γενετικό πλεονέκτημα θα μπορούσε να ενισχυθεί μέσα σε πολλές γενιές, αναφέρει το Earth.com.

Η πίεση στο σώμα, ωστόσο, δεν προερχόταν μόνο από τις μεγάλες περιόδους χωρίς επαρκές νερό, αλλά και από τη διατροφή. Οι ερευνητές αναφέρουν ότι το 70% έως 80% της παραδοσιακής διατροφής των Τουρκάνα προερχόταν από ζωικά προϊόντα, κυρίως γάλα, αίμα και κρέας. Αυτές οι τροφές αφήνουν πίσω τους ουρία, προϊόν διάσπασης των πρωτεϊνών, και η νέα μελέτη συνδέει το STC1 με τα επίπεδα ουρίας. Η σχέση αυτή ίσως εξηγεί γιατί η ουρική αρθρίτιδα είναι σπάνια στην κοινότητα, παρά μια διατροφή που πολλοί άλλοι πληθυσμοί δύσκολα θα άντεχαν.

Μέσα σε 5.000 έως 8.000 χρόνια

Οι επιστήμονες επισημαίνουν ότι η ωφέλιμη αυτή γενετική παραλλαγή δεν εμφανίστηκε ξαφνικά όταν το περιβάλλον έγινε ξηρότερο. Πιθανότατα υπήρχε ήδη σε χαμηλά επίπεδα και έγινε ευνοϊκή όταν η περιοχή άρχισε να ξηραίνεται εντονότερα, περίπου πριν από 5.500 χρόνια. Το χρονοδιάγραμμα αυτό ταιριάζει με την εκτίμηση των ερευνητών ότι η επιλογή έδρασε μέσα σε ένα παράθυρο 5.000 έως 8.000 ετών.

Παρόμοια προσαρμογή εντοπίστηκε και στη φυλή Νταάσανατς της Ανατολικής Αφρικής, αλλά φαίνεται ότι προέκυψε ανεξάρτητα, ως αποτέλεσμα της ίδιας κλιματικής πίεσης. Η μελέτη εκτιμά ότι το εξελικτικό πλεονέκτημα της παραλλαγής ήταν περίπου 5% – ποσοστό που, σύμφωνα με τους ερευνητές, συγκαταλέγεται στα ισχυρότερα γνωστά παραδείγματα πρόσφατης ανθρώπινης προσαρμογής.

Του ερευνητικού έργου προηγήθηκαν πολυετείς συζητήσεις με πρεσβυτέρους, τοπικούς ηγέτες και μέλη της κοινότητας Τουρκάνα, ενώ η επιτόπια έρευνα εξελίχθηκε σε ένα ευρύτερο πρόγραμμα υγείας με περισσότερους από 5.000 συμμετέχοντες. Έτσι, η μελέτη κατόρθωσε να συνδέσει τα γενετικά ευρήματα όχι μόνο με την αφυδάτωση, αλλά και με τη διατροφή, την πρόσβαση στο νερό και τις αλλαγές που επιφέρει η μετάβαση από την ποιμενική ζωή στο αστικό περιβάλλον.