Дослідники проаналізували геноми 42 представників культури дзьомон, які жили на Японському архіпелазі, виявивши кілька генетичних ознак, схожих на адаптації до холодних умов, що спостерігаються у гренландських інуїтів. “Наше дослідження надає одну з перших палеогеномних основ для вивчення давніх адаптацій у східних євразійців верхнього палеоліту”, — пишуть дослідники в статті, опублікованій у журналі Science Advances. “Воно розкриває еволюційну спадщину холодного минулого у сучасних людей”.
Культура дзьомон, яка існувала на Японському архіпелазі приблизно з 16 000 до 3 000 років тому, є особливо цінним генетичним ресурсом. Вважається, що їхня предкова лінія відокремилася від східноєвразійських популяцій приблизно 27 000–19 000 років тому, наприкінці останнього льодовикового періоду. Їхня подальша ізоляція на архіпелазі дозволила зберегти в геномах генетичні сліди цієї давньої лінії, для якої геномні свідчення є рідкісними.
Дослідники секвенували ДНК з решток 25 представників культури дзьомон, які жили приблизно 5 400–2 300 років тому, і поєднали їх із 17 раніше опублікованими геномами з усього Японського архіпелагу. Попри значний часовий проміжок, дзьомон зберегли відмінні генетичні характеристики, успадковані від своїх значно старших предків, фактично створивши, як описують дослідники, “генетичний архів Східної Євразії верхнього палеоліту”.
Дослідники також виявили ознаки відбору варіантів генів, пов’язаних з масою тіла та метаболізмом жирів у крові. Хоча це може здатися нелогічним, оскільки накопичення жиру може допомогти зберегти тепло, тіло також може спалювати жир для вироблення тепла, зазначають дослідники. Сукупно ці адаптації могли допомогти організму як зберігати енергію, так і робити її більш доступною для бурої жирової тканини, де вона могла спалюватися для вироблення тепла, полегшуючи підтримку температури тіла в умовах низьких температур.
Дослідники вважають це прикладом конвергентної еволюції — незалежного розвитку схожих адаптацій у різних популяціях у відповідь на подібні екологічні тиски. Цю гіпотезу, на думку Ватанабе та його колег, підтверджують археологічні дані. Рання кераміка дзьомон свідчить про важливість водних ресурсів у їхньому раціоні; геноми та археологія разом вказують на метаболічні адаптації до високобілкової та високожирової дієти в холодному середовищі, подібно до інуїтів.
Але як генетичні зміни, виявлені в значно молодших рештках дзьомон, можна простежити аж до льодовикового періоду? Це найцікавіша частина. Геноми дзьомон охоплюють кілька тисяч років. Дослідники використали вік та генетичну спорідненість решток дзьомон, щоб реконструювати, як змінювалася частота одного з варіантів, що адаптує до холоду, з часом. Їхній аналіз показав, що природний відбір діяв на цей варіант сильніше під час останнього льодовикового періоду, ніж у післяльодовиковий період.
Дослідники обережно зазначають, що багато їхніх інтерпретацій залишаються спекулятивними. Реконструкція фізіології людей, які жили тисячі років тому, є складним завданням, особливо коли дієти та середовища минулого суттєво відрізнялися від сучасних. Тим не менше, ці висновки дають уявлення про те, як природний відбір міг допомогти стародавнім людям вижити в найсуворіших умовах, з якими стикався наш вид.