قد يكون السر وراء “القوة الهضمية العظمى” لسكان الأنديز الأصليين هو البطاطس

ملخص: اكتشف العلماء أدلة على أن تدجين البطاطس في جبال الأنديز أثر على تطور عملية التمثيل الغذائي البشري.

تشير دراسة جديدة إلى أن زراعة البطاطس القديمة في جبال الأنديز ربما تكون قد شكلت التطور البشري بطريقة غير متوقعة.

كانت المجتمعات الأصلية في جبال الأنديز أول من قام بتدجين البطاطس، مما حول هذا المحصول الغني بالنشا إلى مصدر غذائي رئيسي للأشخاص الذين يعيشون على ارتفاعات عالية قبل فترة طويلة من انتشارها في جميع أنحاء العالم. اليوم، يمتلك أحفاد السكان الأصليين في بيرو أعلى أرقام النسخ المعروفة لجين هضم النشا الموجود في أي مجتمع بشري.

دراسة جديدة شارك فيها باحثون في جامعة كاليفورنيا و الجامعة في بوفالو وجدت أن الانتقاء الطبيعي بدأ يفضل سكان الأنديز الأصليين الذين لديهم نسخ كثيرة غير عادية من جين الأميليز اللعابي، المعروف باسم ايمي1، في الوقت الذي تمت فيه زراعة البطاطس لأول مرة في مرتفعات الأنديز، منذ حوالي 6000 إلى 10000 سنة.

ونشرت النتائج التي توصلوا إليها في المجلة اتصالات الطبيعة.

الناس الذين يحملون المزيد من النسخ من ايمي1 وقالت أبيجيل بيجهام، الأستاذة المساعدة في الأنثروبولوجيا بجامعة كاليفورنيا، والتي تدرس المجتمعات في جبال الأنديز في بيرو وجبال الهيمالايا في نيبال، إن هذه الحيوانات تنتج عمومًا المزيد من إنزيم الأميليز في لعابها، والذي يُعتقد أنه يساعدها على تحطيم النشا بكفاءة أكبر.

من أجل الدراسة، قامت بيغام وفريقها من علماء الأنثروبولوجيا التطورية بجمع البيانات الحمض النووي من شعب الأنديز الناطقين بالكيشوا في بيرو. ثم قاموا بمقارنة تلك العينات بقواعد البيانات الجينومية التي تحتوي على آلاف عينات الحمض النووي من عشرات المجموعات البشرية الحالية.

وقال بيغام، الذي قدم عمله السابق مع المؤلف المشارك كيلسي يورجنسن، الذي كان آنذاك باحثًا في مرحلة ما بعد الدكتوراه مع بيغام: “من المعروف أن جبال الأنديز المرتفعة هي منطقة غنية لفهم التكيف التطوري البشري – على سبيل المثال، نقص الأكسجة، حيث لا تحصل الأنسجة على كمية كافية من الأكسجين”. دليل على الاختيار في مسار هضم النشا من شعوب الأنديز. “يسلط هذا البحث الجديد الضوء على مدى فائدة جبال الأنديز في فهم التكيف التطوري البشري مع الضغوط البيئية الانتقائية الأخرى مثل النظام الغذائي.”

وقد أظهر المؤلف المشارك عمر جوككومين، أستاذ العلوم البيولوجية بجامعة بوفالو، سابقًا أن التكرار الأول لـ ايمي1 حدث في البشر على الأقل منذ 800000 سنة. وقال إن النتائج الجديدة تقدم دليلا واضحا بشكل خاص على أن الانتقاء الطبيعي عمل في جبال الأنديز بعد أن بدأ الناس في زراعة البطاطس.

وقال: “لقد اشتبه علماء الأحياء منذ فترة طويلة في أن مجموعات مختلفة من البشر قد طورت تكيفات وراثية استجابة لنظامهم الغذائي، ولكن هناك حالات قليلة جدًا حيث تكون الأدلة قوية إلى هذا الحد”.

التطور نحات وليس بنّاء

وفقًا للباحثين، كان لدى أسلاف سكان الأنديز الأصليين بالفعل أعداد مختلفة ايمي1 نسخ قبل أن يستقروا في المرتفعات والبطاطس المستأنسة. كان البعض يحمل نسخًا أقل، بينما كان البعض الآخر يحمل عددًا أكبر. بمجرد أن أصبحت البطاطس مصدرًا غذائيًا رئيسيًا، كان الأشخاص الذين لديهم نسبة أعلى من ذلك ايمي1 يبدو أن أرقام النسخ قد اكتسبت ميزة تطورية.

ووجد الباحثون أنه ابتداءً من حوالي 10 آلاف عام، كان لدى الأشخاص الذين لديهم حوالي 10 نسخ أو أكثر نسبة بقاء أو تكاثر تبلغ 1.24% لكل جيل.

قال جوككومين: “التطور هو نحت منحوتة، وليس تشييد مبنى”. “ليس الأمر كما لو أن سكان الأنديز الأصليين كسبوا المزيد ايمي1 نسخ بمجرد أن بدأوا في تناول البطاطس. وبدلاً من ذلك، تم القضاء على أولئك الذين لديهم أرقام نسخ أقل من السكان مع مرور الوقت، ربما لأن لديهم ذرية أقل، وبقيت تلك التي لديها أرقام نسخ أعلى.

اليوم، يحمل السكان الأصليون في بيرو ما متوسطه 10 ايمي1 نسخ. ويمثل هذا حوالي نسختين إلى أربع نسخ أكثر من أي من المجموعات السكانية الـ 83 المشمولة في الدراسة.

تاريخ السكان الأصليين في الجينوم: هل لعب الاتصال بالأوروبيين دورًا؟

في المتوسط، كان السكان الأصليون في بيرو يحملون المزيد ايمي1 نسخ من المايا، وهم السكان الأصليون في المكسيك الذين يشتركون في جزء من تاريخهم التطوري ولكن ليس لديهم تقليد في زراعة البطاطس. وكانت المقارنة 10 نسخ مقابل 6.

ويشتبه الباحثون في أن العدد الأكبر من ايمي1 ارتبطت النسخ الموجودة بين سكان الأنديز بالتاريخ الطويل لزراعة البطاطس. ومع ذلك، كان عليهم أيضًا أن يأخذوا في الاعتبار الانخفاض الحاد في عدد السكان بين الشعوب الأصلية في الأمريكتين بعد الاتصال الأوروبي في القرن الخامس عشر، عندما أثر المرض والمجاعة والعنف والصراع والخسارة الجينية السريعة على المجتمعات في جميع أنحاء القارة.

كان أحد الأسئلة هو ما إذا كان عنق الزجاجة السكاني هذا، وليس الانتقاء الطبيعي، هو الذي أدى إلى إزالة الأشخاص ذوي المستويات الأدنى ايمي1 نسخ الأرقام بمعدلات عالية بشكل غير عادي. وكان فصل هذه الاحتمالات أحد التحديات الرئيسية للدراسة.

وباستخدام تقنيات متقدمة لتسلسل الحمض النووي طويل للغاية ومجموعات بيانات المقارنة المتاحة حديثًا، أظهر الباحثون أن ذلك مرتفع ايمي1 أصبحت أرقام النسخ أكثر شيوعًا في جبال الأنديز قبل آلاف السنين من وصول الأوروبيين.

ماذا يعني الآن أننا جميعًا نأكل البطاطس المقلية؟

وقال بيجهام إن الدراسة تخلق فرصا جديدة لدراسة حياة الناس في البيئات المرتفعة، حيث يتعين على المجتمعات التكيف مع مصادر الغذاء المحدودة، والبرد الشديد، والتعرض العالي للأشعة فوق البنفسجية.

وتثير النتائج أيضًا تساؤلات أوسع حول كيفية استمرار البشر في التطور استجابةً للأنظمة الغذائية الحديثة، خاصة وأن العديد من الأشخاص يمكنهم الآن الوصول إلى مجموعة واسعة من الأطعمة من جميع أنحاء العالم. وقال بيجهام إن التكيف الجيني لا يزال جزءًا من القصة.

وقالت: “هناك أفكار مثل نظام باليو الغذائي، الذي تم تكييفه مع بيئة العصر الحجري القديم، ويقول إننا لسنا مناسبين لتناول الأطعمة التي تأتي بعد التدجين”. “لكنني أعتقد أن هذا البحث يظهر أن البشر قد استجابوا وتطوروا لظروف الغذاء المتغيرة خلال العشرة آلاف سنة الماضية. إن مسارات التمثيل الغذائي لدينا ليست مجرد نتاج لذلك الماضي من العصر الحجري القديم.”

المرجع: “الزيادة التكيفية السريعة لعدد نسخ جين الأميليز في جبال الأنديز الأصلية” بقلم كيندرا شير، لوان جيه بي لانداو، كيلسي جورجينسن، تشاريكليا كاراجورجيو، ليندسي سياو، كان ألكان، أنجيليس إم موراليس ريفيرا، كريستوفر أوزبورن، أوبيد أ. جارسيا، لوريل بيرسون، ميليسا كيامو، ماريا ريفيرا-تش، فابيولا ليون فيلاردي، فرانك س. لي، توم بروتسارت، أبيجيل دبليو بيجهام وعمر جوككومين، 5 مايو 2026، اتصالات الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41467-026-71450-8

وقد تم دعم هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم، المعاهد الوطنية للصحة ومؤسسة ليكي.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.