Еволюцията на цвета на европейската кожа, очи и коса според древната ДНК

Как се е развила пигментацията на кожата, очите и косата в Европа през последните 45 000 годин показва изследване на учени от Университета във Ферара, Италия.

Констатациите показват, че по-светлите пигментни черти са се появили постепенно и нелинейно, като тъмната кожа се е запазила в много популации и през медната и желязната епоха.

В продължение на десетилетия историята за това как човешката пигментация се е променила, когато Хомо сапиенс се е разпространил из Европа, е била разказвана в общи линии. Ранните хора са пристигнали от Африка с тъмна кожа и тъй като са се адаптирали към по-ниската UV радиация в северните ширини, кожата им е изсветлявала - прост разказ за еволюционен подбор.

Но ново проучване, проведено от изследователи от университета във Ферара и публикувано като препринт в bioRxiv1, оспорва тази твърде опростена сметка. Чрез анализиране на древна ДНК от 348 индивида, обхващащи 45 000 години, изследователите са реконструирали много по-сложна картина - такава, в която светлата пигментация се появява постепенно, на пристъпи, а не в плавна, неизбежна прогресия.

Революционен поглед върху древната пигментация

Авторите на новото проучване използват специален вероятностен метод (probabilistic genotype likelihood method), прилаган досега в съдебномедицинската практика, подход, който може да предскаже цвета на кожата, очите и косата въз основа на генетични маркери.

Така екипът изследва ДНК, използвайки вероятностния метод върху често фрагментирана и деградирала древна ДНК, за да оценят тези черти, на добре известни древни екземпляри, включително 45 000-годишния индивид Ust'-Ishim от Сибир и 9000-годишния SF12 от мезолитна Швеция. 

Използвайки тези методи, изследователите заключават още през 2018 г., че човек, който е живял във Великобритания преди около 10 000 години, е бил с тъмна кожа. Реконструкция на черепа на Чедърмен след ДНК анализ на 10 000-годишен скелет, показваща, че първите британци имат тъмна кожа и сини очи. Кредит: Wikimedia Commons 

Техните констатации опровергават традиционните предположения. Тъмната пигментация е останала доминираща в Европа много по-дълго, отколкото се смяташе досега. Дори през медната и желязната епоха - хиляди години след разпространението на земеделието от Анадола - половината от взетите проби все още са имали тъмни или средно тъмни тонове на кожата.

"Преминаването към по-светли пигментации се оказа почти линейно по време и място и по-бавно от очакваното, като половината от индивидите показват тъмни или междинни цветове на кожата до медната и желязната епоха", отбелязва проучването.

Това противоречи на по-ранните хипотези, че светлата кожа е станала широко разпространена в Европа скоро след пристигането на хората от Африка. Вместо това изследователите установяват, че първите светлокожи индивиди не се появяват до периода на мезолита (преди ~12 000 години) и дори тогава те са били рядкост. Преминаването към преобладаващо по-светла кожа не се утвърждава до бронзовата и желязната епоха.

През мезолита е имало най-много хора със светли очи

Едно от най-неочакваните открития се отнася до цвета на очите. Проучването установява, че докато кожата изсветлява бавно, светлият цвят на очите – особено сините – претърпява скок в честотата си през периода на мезолита, само за да намалее отново през неолита и да се появи отново по-късно.

"Този ​​скок в пигментацията на светлите очи изглежда е специфичен за периода на мезолита. Това предполага, че за кратък интервал от човешката праистория са се срещали светли очи по-често в сравнение както с по-ранните (палеолит), така и с по-късните (неолита и бронзовата епоха) периоди."

Защо сините очи стават по-често срещани през мезолита и след това намаляват? Изследователите предполагат, че това може да се дължи на генетичен дрейф, локализирана селекция или социални фактори, които временно са облагодетелствали индивиди с тази характеристика.

Ролята на земеделието и миграцията

Преходът от лов и събирачество към земеделие променя генетичния състав на Европа по много начини и пигментацията не е изключение. Проучването установява, че основната промяна към по-светла пигментация съвпада с пристигането на неолитни фермери от Анадола (преди ~ 8000–4000 години). Тези новодошли са носели гени за по-светла кожа и тяхната миграция предизвиква трансформация в европейската пигментация.

Проучването обаче предупреждава да не се разглежда това като проста замяна на тъмнокожи ловци-събирачи със светлокожи фермери. Всъщност, вероятно промяната е била постепенна и оформена от сложни взаимодействия между миграцията, генния поток и адаптацията.

"Изглежда, че промените в пигментацията се дължат предимно на миграция и генен поток, а не на линеен модел на селекция", пишат авторите. "Разпространението на неолитните земеделски популации е изиграло ключова роля в промяната на пигментационните характеристики в Европа."

Изненадващо, дори в желязната епоха (преди ~3000 до 1700 години), по-тъмната пигментация все още е често срещана в Южна Европа, Русия и части от Централна Азия. Това предполага, че светлата кожа никога не е била еволюционна необходимост, а по-скоро една от многото възможни адаптации, оформени от културни и екологични фактори.

Проучването хвърля светлина и върху известни древни личности. Йоци, ледниковата мумия, живяла преди 5300 години, е имал тъмна кожа, преди да умре в Алпите. Цветът на кожата му може да е бил генетично по-тъмен от този на съвременните южноевропейци, но по-светъл от този на съвременните африканци от Субсахарска Африка. Кредит: South Tyrol museum of archaeology / Ochsenreiter

Генетиката зад промяната на цвета

За да разберат тези промени, изследователите са разгледали специфични генетични варианти, свързани с пигментацията. Те потвърждава, че два добре известни гена - SLC24A5 и TYR - играят ключова роля в появата на светла кожа. Вариантът SLC24A5, по-специално, се среща с почти 100% честота при съвременните европейци, но почти липсва в най-ранните проби.

Други гени, като OCA2, повлияват на цвета на очите, докато MC1R и HERC2 допринасят за вариациите в цвета на косата. Интересното е, че изследователите също откриват доказателства за адаптивен генен поток, което означава, че някои пигментационни характеристики може да са били въведени чрез кръстосване с различни популации, а не чрез директен естествен подбор.

Времево и географско разпределение на оценките на пигментацията на кожата в Евразия от палеолита до желязната епоха. Кредит: bioRxiv (2025). DOI: 10.1101/2025.01.29.635495

Еволюционните последици

Това изследване допълва нарастващия брой изследвания, показващи, че човешката еволюция не е прав път, а сложна мрежа от взаимодействия. Авторите подчертават, че пигментационните характеристики не следват прост градиент от север на юг, вместо това те варират в зависимост от миграционните модели, смесването на населението и историческите обстоятелства.

Историята на европейската пигментация е много по-сложна, отколкото се смяташе досега. Вместо просто адаптиране към излагане на ултравиолетови лъчи, това е история за миграция, генен поток и културни промени. Тъмната пигментация се задържа много по-дълго от очакваното, светлият цвят на очите се колебае по неочаквани начини, а генетичните промени настъпват като мозайка, а не плавен преход.

Това изследване оспорва общоприетата мъдрост и открива нови пътища за изучаване на човешката адаптация. Това предполага, че много от нашите предположения за това как и защо хората са развили определени черти се нуждаят от преразглеждане. Ако не друго, то ни напомня, че миналото не е било монохромна прогресия към модерността, а калейдоскоп от променящи се черти, оформени от историята, околната среда и случайността.

Справка: Silvia Perretti et al, Inference of human pigmentation from ancient DNA by genotype likelihood, bioRxiv (2025). DOI: 10.1101/2025.01.29.635495

Източници:

The evolving pigment palette of European skin, eyes and hair as seen through ancient DNA, Justin Jackson, Phys.org

The Evolution of European Pigmentation: A Slow, Complex Journey Through Ancient DNA, Аnthropology

New study reveals ancient Europeans had dark skin until 3,000 years ago, The Jerusalem Post

Разпространение на сините/кафявите очи в Европа. Кредит: Wikimedia Commons 

Разпространение на светлите/кестенявите коси в Европа. Кредит: Wikimedia Commons

Още по темата

16/12/2024

Човекът

Най-старата човешка ДНК разкрива семейна мрежа, обхващаща Европа

15/06/2023

Човекът

Тази жена на 7000 години е сред последните ловци-събирачи в Швеция (видео)

23/11/2021

Животът

Открити са доказателства за генетична еволюция на европейците през последните няколко хиляди години

08/02/2018

Животът

ДНК показа: Първият съвременен британец е бил с тъмна кожа и сини очи