ST. LOUIS, MISSOURI – De meesten van ons denken aan Europa als het voorouderlijk huis van blanken. Maar een nieuwe studie toont aan dat een bleke huid, evenals andere eigenschappen zoals lengte en het vermogen om als volwassene melk te verteren, in het grootste deel van het continent betrekkelijk kort geleden is ontstaan. Het werk, dat vorige week op de 84e jaarlijkse bijeenkomst van de American Association of Physical Anthropologists werd gepresenteerd, biedt dramatisch bewijs voor recente evolutie in Europa en laat zien dat de meeste moderne Europeanen niet veel lijken op die van 8000 jaar geleden.
De oorsprong van de Europeanen is het afgelopen jaar scherp in beeld gekomen doordat onderzoekers het genoom van oude populaties hebben gesequenced, in plaats van slechts van een paar individuen. Door belangrijke delen van het DNA te vergelijken in de genomen van 83 oude individuen van archeologische vindplaatsen in heel Europa, meldde het internationale team van onderzoekers eerder dit jaar dat de Europeanen van vandaag een mengeling zijn van ten minste drie oude populaties van jagers-verzamelaars en landbouwers die in de afgelopen 8000 jaar in afzonderlijke migraties naar Europa zijn getrokken. De studie onthulde dat een massale migratie van Yamnaya-herders uit de steppen ten noorden van de Zwarte Zee ongeveer 4500 jaar geleden Indo-Europese talen naar Europa kan hebben gebracht.
Nu gaat een nieuwe studie van hetzelfde team dieper in op die opmerkelijke gegevens om te zoeken naar genen die onder sterke natuurlijke selectie stonden – inclusief eigenschappen die zo gunstig waren dat ze zich in de afgelopen 8000 jaar snel over Europa verspreidden. Door de oude Europese genomen te vergelijken met die van recente genomen van het 1000 Genomes Project, vond Iain Mathieson, een postdoc in het lab van de Harvard University van David Reich, vijf genen die verband houden met veranderingen in dieet en huidpigmentatie die sterke natuurlijke selectie ondergingen.
Voreerst bevestigden de wetenschappers een eerder rapport dat de jager-verzamelaars in Europa 8000 jaar geleden de suikers in melk niet konden verteren, aldus een poster. Zij merkten ook een interessante wending op: De eerste boeren konden ook geen melk verteren. De boeren die ongeveer 7800 jaar geleden uit het Nabije Oosten kwamen en de Yamnaya herders die 4800 jaar geleden uit de steppen kwamen misten de versie van het LCT gen dat volwassenen in staat stelt de suikers in melk te verteren. Pas zo’n 4300 jaar geleden verspreidde de lactosetolerantie zich in Europa.
Wat de huidskleur betreft, vond het team een lappendeken van evolutie op verschillende plaatsen, en drie afzonderlijke genen die een lichte huid produceren, wat een complex verhaal vertelt over hoe de huid van de Europeanen zich de afgelopen 8000 jaar heeft ontwikkeld tot een veel lichtere huid. Aangenomen wordt dat de moderne mensen die zo’n 40.000 jaar geleden uit Afrika kwamen om zich oorspronkelijk in Europa te vestigen, een donkere huid hadden, wat een voordeel is op zonnige breedtegraden. De nieuwe gegevens bevestigen dat vroege jager-verzamelaars in Spanje, Luxemburg en Hongarije zo’n 8500 jaar geleden ook een donkerdere huid hadden: Zij hadden geen versies van twee genen – SLC24A5 en SLC45A2 – die leiden tot depigmentatie en daardoor tot de bleke huid van de Europeanen van vandaag.
Maar in het hoge noorden, waar lage lichtniveaus een bleke huid zouden bevorderen, vond het team een ander beeld bij de jager-verzamelaars: Zeven mensen van de 7700 jaar oude Motala archeologische site in Zuid-Zweden hadden beide genvarianten voor een lichte huid, SLC24A5 en SLC45A2. Zij hadden ook een derde gen, HERC2/OCA2, dat blauwe ogen veroorzaakt en ook kan bijdragen aan een lichte huid en blond haar. Zo waren de oude jager-verzamelaars van het hoge noorden al bleek en blauwogig, maar die van Midden- en Zuid-Europa hadden een donkerdere huid.
Toen kwamen de eerste boeren uit het Nabije Oosten in Europa aan; zij droegen beide genen voor een lichte huid. Toen zij zich vermengden met de inheemse jager-verzamelaars, verspreidde een van hun genen voor een lichte huid zich door Europa, zodat de Midden- en Zuid-Europeanen ook een lichtere huid kregen. De andere genvariant, SLC45A2, was tot ongeveer 5800 jaar geleden op een laag niveau, toen het een hoge frequentie bereikte.
Het team volgde ook complexe eigenschappen, zoals lengte, die het resultaat zijn van de interactie van vele genen. Zij ontdekten dat selectie vanaf 8000 jaar geleden verschillende genvarianten voor lengte bij Noord- en Midden-Europeanen sterk bevoordeelde, met een stimulans van de Yamnaya-migratie vanaf 4800 jaar geleden. De Yamnaya hebben het grootste genetische potentieel om lang te zijn van alle populaties, wat consistent is met metingen van hun oude skeletten. In Italië en Spanje daarentegen gaf selectie vanaf 8000 jaar geleden de voorkeur aan kortere mensen, zo blijkt uit het artikel dat nu op de bioRxiv preprint server staat. Vooral Spanjaarden werden 6000 jaar geleden kleiner, misschien als gevolg van de aanpassing aan koudere temperaturen en een slecht dieet.
Verrassend genoeg vond het team geen immuungenen die onderhevig waren aan intensieve selectie, wat ingaat tegen hypotheses dat ziekten zouden zijn toegenomen na de ontwikkeling van de landbouw.
Het artikel specificeert niet waarom deze genen onder zulke sterke selectie zouden hebben gestaan. Maar de waarschijnlijke verklaring voor de pigmentatiegenen is het maximaliseren van de vitamine D synthese, zei paleoantropologe Nina Jablonski van de Pennsylvania State University (Penn State), University Park, toen zij de resultaten van de poster op de bijeenkomst bekeek. Mensen die op noordelijke breedtegraden leven krijgen vaak niet genoeg UV om vitamine D in hun huid te synthetiseren, dus natuurlijke selectie heeft de voorkeur gegeven aan twee genetische oplossingen voor dat probleem: het evolueren van een bleke huid die efficiënter UV absorbeert of het bevorderen van lactose-tolerantie om de suikers en vitamine D die van nature in melk voorkomen te kunnen verteren. “Wat we dachten dat een vrij eenvoudig beeld was van het ontstaan van een gedepigmenteerde huid in Europa, is een spannende lappendeken van selectie terwijl populaties zich verspreiden naar noordelijke breedtegraden,” zegt Jablonski. “Deze gegevens zijn leuk omdat ze laten zien hoeveel recente evolutie heeft plaatsgevonden.”
Anthropologisch geneticus George Perry, ook van Penn State, merkt op dat het werk onthult hoe het genetisch potentieel van een individu wordt gevormd door zijn dieet en aanpassing aan zijn habitat. “We krijgen nu een veel gedetailleerder beeld van hoe selectie werkt.”