Forntida befolkningar i Anderna i Peru anpassade sig till sin höghöjdsmiljö och införandet av jordbruk på sätt som skilde sig från andra globala befolkningar som stod inför liknande omständigheter, enligt resultat som presenterades vid American Society of Human Genetics (ASHG) 2018 årsmöte i San Diego, Calif.

John Lindo, Ph.D., JD, biträdande professor i antropologi vid Emory University, och en grupp internationella medarbetare under ledning av Anna Di Rienzo, Ph.D., vid University of Chicago och Mark Aldenderfer, Ph.D., vid University of California, Merced, tänkte använda nyligen tillgängliga prover av 7, 000 år gammalt DNA från sju hela genom för att studera hur forntida människor i Anderna anpassade sig till sin miljö. De jämförde dessa genom med 64 moderna genom från både höglands-andinska populationer och låglandspopulationer i Chile, för att identifiera de genetiska anpassningar som ägde rum före européernas ankomst på 1500-talet.

"Kontakten med européer hade en förödande inverkan på sydamerikanska befolkningar, såsom introduktionen av sjukdomar, krig, och sociala störningar, " förklarade Dr. Lindo. "Genom att fokusera på perioden innan dess, vi kunde skilja miljöanpassningar från anpassningar som härrörde från historiska händelser."

De fann att andinska populationers genom anpassade sig till introduktionen av jordbruk och resulterande ökning av stärkelsekonsumtionen annorlunda än andra populationer. Till exempel, genomen från europeiska jordbrukspopulationer visar ett ökat antal kopior av genen som kodar för amylas, ett enzym i saliv som hjälper till att bryta ner stärkelse. Medan andinerna också följde en kost med hög stärkelse efter att de började odla, deras genom hade inte ytterligare kopior av amylasgenen, väcker frågor om hur de kan ha anpassat sig till denna förändring.

Liknande, tibetanska genom, som har studerats ingående för deras anpassningar till hög höjd, visa många genetiska förändringar relaterade till hypoxiresponsen – hur kroppen reagerar på låga nivåer av syre. De andinska genomen visade inte sådana förändringar, vilket tyder på att denna grupp anpassade sig till hög höjd på ett annat sätt.

Forskarna fann också att efter kontakt med européer, Andinerna i höglandet upplevde en effektiv befolkningsminskning på 27 procent, långt under de uppskattade 96 procent som lågländsbefolkningen upplever. Tidigare arkeologiska fynd visade viss osäkerhet till denna punkt, och de genetiska resultaten antydde att genom att leva i en tuffare miljö, höglandspopulationer kan ha varit något buffrade från räckvidden och de resulterande effekterna av europeisk kontakt. Fynden visade också ett visst urval för immunrelaterade gener efter européernas ankomst, vilket tyder på att andinerna som överlevde bättre kunde svara på nyligen introducerade sjukdomar som smittkoppor.

Bygger på dessa fynd, Dr. Lindo och hans kollegor undersöker för närvarande en ny uppsättning gamla DNA-prover från Inkans huvudstad Cusco, samt en närliggande låglandsgrupp. De är också intresserade av genflöde och genetiskt utbyte som är ett resultat av de vidsträckta handelsvägarna för forntida Anderna.

"Våra resultat hittills är en bra start på en intressant forskningsgrupp, ", sa Dr. Lindo. "Vi skulle vilja se framtida studier som involverar ett större antal genom för att uppnå en bättre upplösning av genetiska anpassningar genom historien, " han sa.