Study finds humans still evolving and quickly

Door Karen Kaplan, Los Angeles Times, 11 december 2007

Het tempo van de menselijke evolutie is in een verbluffend tempo toegenomen sinds onze voorouders zich ongeveer 40.000 jaar geleden begonnen te verspreiden door Europa, Azië en Afrika, en versnelde tot 100 keer het historische niveau nadat landbouw wijdverspreid raakte, volgens een vandaag gepubliceerde studie.

Door meer dan 3 miljoen varianten van DNA bij 269 mensen te onderzoeken, identificeerden onderzoekers ongeveer 1.800 genen die in relatief recente tijden wijdverspreid zijn aangenomen omdat ze een evolutionair voordeel bieden.

Tot voor kort geloofden antropologen dat de evolutionaire druk op mensen afnam na de overgang naar een meer stabiele agrarische levensstijl. Maar de afgelopen jaren realiseerden ze zich dat het tegenovergestelde waar was -- ziekten verspreidden zich door samenlevingen waarin grote groepen lange tijd dicht op elkaar leefden.

Al met al zijn de recente genetische veranderingen verantwoordelijk voor 7% van het menselijk genoom, volgens de studie gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences.

Het voordeel van alle behalve ongeveer 100 van de genen blijft een mysterie, zei antropoloog John Hawks van de Universiteit van Wisconsin-Madison, die de studie leidde. Maar het onderzoeksteam kon concluderen dat infectieziekten en de introductie van nieuw voedsel de belangrijkste redenen waren dat sommige genen zich met dergelijke snelheid door populaties verspreidden.

"Als er geen mismatch was tussen de populatie en het milieu, zou er geen selectie zijn," zei Hawks. "Veranderingen in dieet, veranderingen in ziekten -- die creëren omstandigheden waarin selectie kan plaatsvinden."

Een van de bekendste voorbeelden is de verspreiding van een gen dat volwassenen in staat stelt melk te verteren.

Hoewel kinderen melk konden drinken, ontwikkelden ze meestal lactose-intolerantie naarmate ze ouder werden. Maar nadat runderen en geiten in Europa en yaks en merries in Azië waren gedomesticeerd, hadden volwassenen met een mutatie die hen in staat stelde melk te verteren een nutritioneel voordeel ten opzichte van degenen zonder.

Als gevolg daarvan hadden ze meer kans op gezonde nakomelingen, waardoor de mutatie zich verspreidde, zei Hawks.

Het mechanisme verklaart ook waarom genetische resistentie tegen malaria zich heeft verspreid onder Afrikanen -- die leven waar ziekte-overdragende muggen veel voorkomen -- maar niet onder Europeanen of Aziaten.

De meeste van de genetische veranderingen die de onderzoekers identificeerden, werden gevonden in slechts één geografische groep of een andere. Rassen zoals we die vandaag kennen bestonden niet tot minder dan 20.000 jaar geleden, toen genen betrokken bij huidpigmentatie ontstonden, zei Hawks. Een lichtere huid stelde mensen in noordelijke breedtegraden in staat meer zonlicht te absorberen om vitamine D aan te maken.

"Naarmate populaties zich uitbreidden naar nieuwe omgevingen, waren de drukfactoren in die omgevingen verschillend," zei Noah Rosenberg, een menselijk geneticus aan de Universiteit van Michigan, die niet bij de studie betrokken was. "Dus het is logisch dat in verschillende delen van de wereld, verschillende genen natuurlijke selectie lijken te hebben ondergaan."

Hawks en collega's van UC Irvine, de Universiteit van Utah en Santa Clara-gebaseerde gen-chipmaker Affymetrix Inc. onderzochten genetische gegevens verzameld door het International HapMap Consortium, dat enkeleletterverschillen catalogiseerde onder de 3 miljard letters van menselijk DNA bij mensen van Nigeriaanse, Japanse, Chinese en Europese afkomst.

De onderzoekers zochten naar lange stukken DNA die identiek waren bij veel mensen, wat erop wijst dat een gen wijdverspreid was aangenomen en dat het zich relatief recent had verspreid, voordat willekeurige mutaties onder individuen de kans kregen om op te treden.

Ze ontdekten dat hoe meer de bevolking groeide, hoe sneller menselijke genen evolueerden. Dat komt omdat meer mensen meer kansen creëerden voor een gunstige mutatie om op te treden, zei Hawks.

In de afgelopen 5.000 tot 10.000 jaar, toen landbouw steeds grotere samenlevingen kon ondersteunen, steeg het tempo van evolutionaire verandering tot meer dan 100 keer het historische niveau, concludeerde de studie.

Tot de snelst evoluerende genen behoorden die gerelateerd aan hersenontwikkeling, maar de onderzoekers weten niet zeker wat ze zo wenselijk maakte, zei Hawks.

Er zijn ook andere mysteries.

"Niemand had 10.000 jaar geleden blauwe ogen," zei Hawks. "Waarom hadden mensen met blauwe ogen een voordeel van 5% bij de voortplanting vergeleken met mensen zonder blauwe ogen? Ik heb geen idee."