Passato 5.000 anni Mark una nuova epoca in Human Evolution (Il Feature Weekend) Shutterstock 4.160.650
Noi siamo geneticamente più differenti dalle persone che vissero 5.000 anni fa di quanto non fossero diversi dagli uomini di Neanderthal.
Hawks John University of Wisconsin-antropologo In una scoperta affascinante che Contatori una teoria comune che l'evoluzione umana è rallentato a passo d'uomo o addirittura smesso di esseri umani moderni, uno studio che analizza i dati da un progetto internazionale di genomica descrive ultimi 40000 anni come un tempo di sovralimentato cambiamento evolutivo, guidato dalla crescita demografica esponenziale e culturale turni.
I risultati possono portare ad una molto ampio ripensamento dell'evoluzione umana, in particolare del parere che la cultura moderna ha essenzialmente rilassata la necessità di modifiche genetiche fisiche nell'uomo per migliorare la sopravvivenza. Un team guidato da University of Wisconsin-Madison John Hawks antropologo stima che selezione positiva solo negli ultimi 5.000 anni sola-risalente all'età della pietra - è avvenuto a un tasso di circa 100 volte superiore rispetto a qualsiasi altro periodo di evoluzione umana.
Molti dei nuovi adeguamenti genetiche si verificano circa i cambiamenti nella dieta umana causata dalla avvento dell'agricoltura e la resistenza alle malattie epidemiche che è diventato più letali, dopo la crescita della civiltà umana.
In termini evolutivi, le culture che crescono lentamente, sono in una posizione di svantaggio, ma la massiccia crescita delle popolazioni umane ha portato a ben più mutazioni genetiche, dice Hawks E ogni mutazione che è vantaggioso per le persone ha la possibilità di essere selezionati e guidati verso la fissazione.
Quello che stiamo cattura è un momento eccezionale.
Mentre la correlazione tra le dimensioni della popolazione e la selezione naturale non è una novità - è stata una premessa fondamentale di Charles Darwin Falchi ha detto - la capacità di portare elementi quantificabili in tavola è una conseguenza nuovo ed entusiasmante del Progetto Genoma Umano.
A caccia di recenti variazioni genetiche nella mappa del genoma del progetto ha catalogato le differenze individuali nel DNA chiamate polimorfismi di singolo nucleotide (SNP) Il progetto ha mappato circa 4 milioni dei circa 10 milioni SNPs nel genoma umano. Falchi 'di ricerca si concentra su un fenomeno chiamato linkage disequilibrium (LD). Questi sono i posti sul genoma in cui le variazioni genetiche si verificano più spesso di quanto può essere rappresentato dal caso di solito perché questi cambiamenti sono offrano un qualche tipo di vantaggio selezione.
I ricercatori di identificare recenti mutazioni genetiche trovando blocchi lungo di coppie di basi del DNA che sono collegati. Perché il DNA umano viene continuamente rimescolato attraverso la ricombinazione, un lungo segmento ininterrotto di LD è di solito la prova di selezione positiva.
Decadimenti Linkage disequilibrium presto ricombinazione avviene attraverso molte generazioni, in modo da trovare questi segmenti ininterrotto è una forte evidenza di recente adattamento, Hawks, dice.
Impiegando questo test I ricercatori hanno trovato prove di selezione recenti su circa 1.800 geni, o 7 per cento di tutti i geni umani.
Questa constatazione è in contrasto con la saggezza convenzionale in molti modi, Hawks, dice. Per esempio, c'è un record di cambiamenti scheletrici che mostrano chiaramente la gente è diventata fisicamente più piccoli e il loro cervello e denti sono anche più piccoli.
Questo è generalmente visto come un segno di selezione rilassata - che le dimensioni e la forza non sono più chiave per la sopravvivenza.
Ma altre vie per l'evoluzione si sono aperte, Hawks, dice, e le variazioni genetiche sono ora guidati da grandi cambiamenti nella cultura umana Un buon esempio è , il gene che aiuta le persone a digerire il latte. Questo gene declina normalmente e si ferma l'attività circa il tempo diventa un adolescente, Hawks, dice. Ma gli europei del nord sviluppato una variante del gene che ha permesso loro di bere il latte tutta la loro vita - un fenomeno relativamente nuovo adattamento che è direttamente legata al progresso delle attività agricole nazionali e l'uso del latte come un prodotto agricolo.
Il percorso più nuovi per la selezione si riferisce alla resistenza alle malattie, Hawks, dice. Come persone che vivono in gruppi a partire molto più grande e si stabiliscono in un luogo circa 10.000 anni fa epidemie come la malaria, il vaiolo e il colera ha cominciato a spostare drasticamente modelli di mortalità nelle persone. La malaria è uno degli esempi più chiari, Hawks, dice, dato che ci sono ormai più di due dozzine di adattamenti genetici identificati che si riferiscono alla malaria resistenza tra cui un tipo completamente nuovo sangue nota come il gruppo sanguigno Duffy. Un altro gene di recente scoperta, CCR5, nata circa 4.000 anni fa e che ora esiste in circa il 10 per cento della popolazione europea. E 'stato scoperto di recente, perché rende le persone resistenti all'HIV / AIDS Ma il suo valore originale potrebbe provenire da ostacolare il percorso per il vaiolo.
Ci sono molte cose a norma di selezione che stanno rendendo più difficile per gli agenti patogeni di uccidere noi, Hawks, dice. La crescita della popolazione sta facendo tutto questo cambiamento si verifica molto più veloce, Hawks, dice, dando un omaggio a Charles Darwin Quando Darwin ha scritto in origine delle specie per le sfide che l'allevamento degli animali, ha sempre sottolineato che ampiezza è della massima importanza per il successo, perché le popolazioni di grandi dimensioni hanno una maggiore variazione genetica, Hawks, dice. Il parallelo per gli esseri umani è evidente: la popolazione umana è cresciuta da un alcuni milioni di persone a 10.000 anni fa a circa 200 milioni di persone in AD 0, a 600 milioni di persone l'anno 1700, a più di 6,5 miliardi di oggi. Prima di questi tempi, la popolazione era così piccola per così tanto tempo che la selezione positiva si è verificato ad un ritmo glaciale, Hawks, dice Ciò che è veramente sorprendente di esseri umani, Hawks ha continuato, che non è vero con la maggior parte di altre specie, è che per molto tempo siamo stati solo un po 'specie di scimmia in un angolo d'Africa, e non erano geneticamente campionamento qualcosa di simile il potenziale che abbiamo ora .
I recenti cambiamenti sono particolarmente sorprendenti Cinquemila anni è un piccolo frammento di tempo - è 100-200 generazioni fa.
Questo è quanto tempo è stato da alcuni di questi geni di origine, e oggi sono in 30 o 40 per cento delle persone, perché hanno avuto un tale vantaggio. E 'come' invasione del Body Snatchers 'Lo studio è pubblicato nel Wisconsin il 10 dicembre questione della Proceedings of the National Academy of Sciences.
The Past 5,000 Years Mark a New Epoch in Human Evolution (The Weekend Feature)
Shutterstock_4160650"We are more different genetically from people living 5,000 years ago than they were different from Neanderthals."
John Hawks -University of Wisconsin anthropologist
In a fascinating discovery that counters a common theory that human evolution has slowed to a crawl or even stopped in modern humans, a study examining data from an international genomics project describes the past 40,000 years as a time of supercharged evolutionary change, driven by exponential population growth and cultural shifts.
The findings may lead to a very broad rethinking of human evolution, especially in the view that modern culture has essentially relaxed the need for physical genetic changes in humans to improve survival.
A team led by University of Wisconsin-Madison anthropologist John Hawks estimated that positive selection just in the past 5,000 years alone -dating back to the Stone Age - has occurred at a rate roughly 100 times higher than any other period of human evolution. Many of the new genetic adjustments are occurring around changes in the human diet brought on by the advent of agriculture, and resistance to epidemic diseases that became major killers after the growth of human civilizations.
"In evolutionary terms, cultures that grow slowly are at a disadvantage, but the massive growth of human populations has led to far more genetic mutations," says Hawks. "And every mutation that is advantageous to people has a chance of being selected and driven toward fixation. What we are catching is an exceptional time."
While the correlation between population size and natural selection is nothing new - it was a core premise of Charles Darwin, Hawks says - the ability to bring quantifiable evidence to the table is a new and exciting outgrowth of the Human Genome Project.
In the hunt for recent genetic variation in the genome map the project has cataloged the individual differences in DNA called single nucleotide polymorphisms (SNPs). The project has mapped roughly 4 million of the estimated 10 million SNPs in the human genome. Hawks' research focuses on a phenomenon called linkage disequilibrium (LD). These are places on the genome where genetic variations are occurring more often than can be accounted for by chance, usually because these changes are affording some kind of selection advantage.
The researchers identify recent genetic change by finding long blocks of DNA base pairs that are connected. Because human DNA is constantly being reshuffled through recombination, a long, uninterrupted segment of LD is usually evidence of positive selection. Linkage disequilibrium decays quickly as recombination occurs across many generations, so finding these uninterrupted segments is strong evidence of recent adaptation, Hawks says.
Employing this test, the researchers found evidence of recent selection on approximately 1,800 genes, or 7 percent of all human genes.
This finding runs counter to conventional wisdom in many ways, Hawks says. For example, there's a strong record of skeletal changes that clearly show people became physically smaller, and their brains and teeth are also smaller. This is generally seen as a sign of relaxed selection - that size and strength are no longer key to survival.
But other pathways for evolution have opened, Hawks says, and genetic changes are now being driven by major changes in human culture. One good example is lactase, the gene that helps people digest milk. This gene normally declines and stops activity about the time one becomes a teenager, Hawks says. But northern Europeans developed a variation of the gene that allowed them to drink milk their whole lives - a relatively new adaptation that is directly tied to the advance of domestic farming and use of milk as an agricultural product.
The biggest new pathway for selection relates to disease resistance, Hawks says. As people starting living in much larger groups and settling in one place roughly 10,000 years ago, epidemic diseases such as malaria, smallpox and cholera began to dramatically shift mortality patterns in people. Malaria is one of the clearest examples, Hawks says, given that there are now more than two dozen identified genetic adaptations that relate to malaria resistance, including an entirely new blood type known as the Duffy blood type.
Another recently discovered gene, CCR5, originated about 4,000 years ago and now exists in about 10 percent of the European population. It was discovered recently because it makes people resistant to HIV/AIDS. But its original value might have come from obstructing the pathway for smallpox.
"There are many things under selection that are making it harder for pathogens to kill us," Hawks says.
Population growth is making all of this change occur much faster, Hawks says, giving a tribute to Charles Darwin. When Darwin wrote in "Origin of the Species" about challenges in animal breeding, he always emphasized that herd size "is of the highest importance for success" because large populations have more genetic variation, Hawks says.
The parallel to humans is obvious: The human population has grown from a few million people 10,000 years ago to about 200 million people at A.D. 0, to 600 million people in the year 1700, to more than 6.5 billion today. Prior to these times, the population was so small for so long that positive selection occurred at a glacial pace, Hawks says.
"What's really amazing about humans," Hawks continued, "that is not true with most other species, is that for a long time we were just a little ape species in one corner of Africa, and weren't genetically sampling anything like the potential we have now."
The recent changes are especially striking.
"Five thousand years is such a small sliver of time - it's 100 to 200 generations ago. That's how long it's been since some of these genes originated, and today they are in 30 or 40 percent of people because they've had such an advantage. It's like 'invasion of the body snatchers.'"
The Wisconsin study is published in the Dec. 10 issue of the Proceedings of the National Academy of Sciences.
Posted by Casey Kazan with Josh Hill. Adapted from a University of Wisconsin release.
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