Durante milhares de anos, as batatas foram fundamentais para a vida nos Andes. As comunidades indígenas andinas foram as primeiras a domesticar esta cultura rica em amido, transformando-a num alimento básico muito antes de a batata se espalhar pelo mundo. Agora, os investigadores encontraram evidências de que esta antiga dependência das batatas também pode ter moldado a evolução humana.
Os povos indígenas do Peru possuem mais cópias de genes envolvidos na digestão do amido do que qualquer outra população conhecida hoje. Um novo estudo co-liderado por investigadores da UCLA e da Universidade de Buffalo mostra que a selecção natural começou a favorecer os andinos indígenas com números particularmente elevados de genes de amilase salivar, conhecidos como genes de amilase. AMY1Por volta do mesmo período em que a batata se estabeleceu nas terras altas andinas, cerca de 6.000 a 10.000 anos atrás.
As descobertas foram publicadas recentemente na revista comunicação da natureza.
vantagem genética de digerir amido
aqueles que possuem mais cópias AMY1 Geralmente produzem maiores quantidades de enzimas amilase na saliva e acredita-se que processam amidos de forma mais eficiente, de acordo com Abigail Bigham, professora associada de antropologia na UCLA que estudou populações nos Andes peruanos e no Himalaia do Nepal.
Para o estudo, Bigham e sua equipe de antropólogos evolucionistas coletaram DNA de falantes do quíchua andino peruano. Eles então compararam essas amostras com um banco de dados genômico contendo milhares de amostras de DNA de dezenas de populações humanas existentes.
“As altas altitudes dos Andes são conhecidas como uma área rica para a compreensão das adaptações evolutivas humanas – por exemplo, a hipoxia, na qual os tecidos não recebem oxigénio suficiente”, disse Bigham, cujo trabalho anterior foi com a co-autora Kelsey Jorgensen, que era pós-doutoranda com Bigham na altura. Evidência de seleção na via de digestão do amido Do povo andino. “Esta nova pesquisa destaca como os Andes são úteis para a compreensão das adaptações evolutivas humanas a outras pressões ambientais seletivas, como a dieta”.
O autor co-correspondente Omar Gokkumen, professor de ciências biológicas na Universidade de Buffalo, mostrou anteriormente que a primeira repetição de AMY1 Originado em humanos há pelo menos 800.000 anos. Ele disse que as novas descobertas fornecem evidências extraordinariamente fortes de que a seleção natural agiu sobre este gene nos Andes após o início do cultivo da batata.
“Os biólogos há muito suspeitam que diferentes grupos de humanos desenvolveram adaptações genéticas em resposta às suas dietas”, disse ele, “mas houve muito poucos casos em que a evidência fosse tão forte”.
Como o cultivo da batata moldou o desenvolvimento andino
Os ancestrais dos indígenas andinos já tinham números diferentes AMY1 Cópias antes de se estabelecerem nas terras altas e domesticarem a batata. Alguns indivíduos tinham relativamente poucas cópias, enquanto outros tinham muitas cópias.
Contudo, quando as batatas se tornaram uma importante fonte de alimento, as pessoas de níveis mais elevados AMY1 Os números de cópias parecem ter proporcionado uma vantagem evolutiva.
Os investigadores estimaram que há cerca de 10.000 anos, as pessoas com 10 ou mais cópias tinham uma sobrevivência ou vantagem reprodutiva de cerca de 1,24% por geração.
Gokkumen disse: “Desenvolvimento não é construir um edifício, mas esculpir uma estátua”. “Não é como se os indígenas andinos tivessem quaisquer benefícios adicionais AMY1 Cópias assim que começaram a comer batatas. Em vez disso, as pessoas com baixo número de cópias foram eliminadas da população ao longo do tempo, talvez porque tiveram menos descendentes, e as pessoas com alto número de cópias sobreviveram.”
Ao longo de várias gerações, esse processo fez uma diferença incrível. O número médio de nativos que vivem no Peru hoje é 10 AMY1 cópias, cerca de duas a quatro cópias a mais do que as outras 83 populações examinadas no estudo.
Assinatura do cultivo de batata no DNA humano
Os pesquisadores compararam os habitantes nativos do Peru aos maias, os habitantes nativos do México, que compartilham a história evolutiva com os povos andinos, mas não têm tradição no cultivo da batata.
Em média, os peruanos nativos carregavam 10 exemplares de AMY1em comparação com seis entre os maias.
Essa diferença apoiou a ideia de que o cultivo da batata desempenhou um papel importante, mas levou os investigadores a descartar outro grande evento na história dos nativos americanos.
Após o contacto europeu no século XV, as populações indígenas em todas as Américas diminuíram dramaticamente devido a doenças, fome, violência, conflitos e rápida perda de diversidade genética.
Assim, os investigadores tiveram de determinar se este grave estrangulamento populacional poderia reduzir o número de pessoas transportando AMY1 As cópias criam a aparência de seleção natural, mesmo que o consumo de batata não seja a causa.
Separar essas possibilidades foi um dos grandes desafios do estudo.
Usando técnicas de sequenciamento de DNA ultralongo de última geração, juntamente com conjuntos de dados comparativos recentemente disponíveis, a equipe descobriu que altos AMY1 Os números de cópia tornaram-se mais comuns nos Andes vários milhares de anos antes da chegada dos europeus.
Esse momento apoia a conclusão de que a selecção natural ligada à dieta, e não o colapso posterior da população, foi responsável pelos padrões genéticos observados hoje.
O que as batatas antigas revelam sobre a adaptação humana?
Bigham disse que as descobertas podem encorajar pesquisas mais amplas sobre as populações humanas que vivem em grandes altitudes, onde as pessoas enfrentam desafios além do baixo nível de oxigênio. A vida diária também pode incluir temperaturas frias e intensa exposição aos raios ultravioleta, bem como recursos alimentares limitados.
A pesquisa também levanta questões mais amplas sobre como os humanos podem continuar a adotar dietas modernas. Para muitas pessoas hoje, os alimentos e cozinhas de todo o mundo estão mais acessíveis do que nunca, mas a adaptação genética continua a fazer parte da história humana.
“Existem ideias como a dieta Paleo, que se adaptam aos ambientes paleolíticos e dizem que já não estamos preparados para comer alimentos que vieram depois da domesticação”, disse ele. “Mas penso que esta investigação mostra que as populações humanas responderam às mudanças nas condições alimentares e evoluíram nos últimos 10.000 anos. As nossas vias metabólicas não são simplesmente um produto desse passado paleolítico.”
Outros colaboradores na pesquisa incluíram pesquisadores da Universidade do Kansas, da Universidade Estadual da Pensilvânia, da Universidade da Pensilvânia, da Universidade de Porto Rico em Cayey, da Universidade de Syracuse, da Universidade Cayetano Heredia no Peru e da Universidade Bilkent na Turquia.
Este trabalho foi apoiado pela National Science Foundation, pelos National Institutes of Health e pela Leakey Foundation.
