Лишь через несколько столетий, примерно 3000 лет назад, светлая кожа стала наиболее распространенной, что значительно позже, чем считали ученые.
Долгое время исследователи придерживались мнения, что после очередной волны миграции из Африки (либо с Ближнего Востока) в Европу 45 000 лет назад современные люди ( Homo sapiens) люди быстро приобрели светлую кожу. Это связывали с потребностью в выработке витамина D из-за недостаточного количества солнечного света. Однако появление технологий секвенирования древней ДНК и криминалистических методов позволило пересмотреть данную гипотезу.
В 2014 году генетический анализ образца ДНК, полученного из останков охотника-собирателя, жившего в Испании 7000 лет назад, выявил, что у него были темная кожа, голубые глаза и непереносимость лактозы . В 2018 году ученые провели реконструкцию внешности Чеддарского человека, жителя Британии, жившего 10 000 лет назад. Полученные данные показали, что он имел темную кожу и голубовато-зеленые глаза. В связи с этим, многие специалисты выразили сомнения в достоверности генетических данных, объяснив это неточностью проведенного анализа.
Международная группа ученых во главе с генетиком Гвидо Барбуджани ( Guido Barbujani) исследователи из Университета Феррары (Италия) проанализировали ДНК 348 европейцев, живших в период от каменного века (45 000 лет назад) до времен Древнего Рима (1700 лет назад). В ходе исследования ученые изучали генетические маркеры, полученные из костей и зубов, чтобы установить цвет кожи, волос и глаз у исследуемых индивидов. Однако, из-за неполноты геномов, определение всех трех признаков оказалось возможным не для всех образцов. Большой объем работы позволил минимизировать вероятность ошибок: заключение о преобладании определенного цвета кожи было подтверждено на уровне группы.
Из-за фрагментации и загрязнения микробами или ДНК современных людей, генетический материал, полученный из останков, часто бывает неполным. Для его восстановления ученые использовали методики, применяемые в криминалистике. В частности, они выявляли участки генома, отвечающие за пигментацию, и сопоставляли их с ДНК современных европейцев.
Исследователи обратили внимание на гены, напрямую влияющие на производство меланина, пигмента, отвечающего за цвет кожи. К ним относятся: SLC24A5 и SLC45A2 — гены, мутации в которых приводят к осветлению кожи, и HERC2 — ген, связанный с голубыми глазами.
Специалисты определяли для каждого человека уникальную комбинацию генетических вариантов с целью прогнозирования его фенотипа. Так, наличие «светлых» вариантов в генах SLC24A5 и SLC45A2 свидетельствовало о менее выраженной пигментации кожи.
Не все геномы были сохранены в полном объеме. В 45 случаях не удалось установить значения всех трех признаков (кожа, глаза, волосы). Тем не менее, исследователи использовали групповой анализ: даже при наличии ошибок в отдельных случаях общая статистика (например, соотношение светлой и темной пигментации кожи) оставалась надежной.
Согласно новым данным, 63% древних европейцев, то есть большая часть населения, обладали темной кожей еще 3000 лет назад. Лишь 8% имели светлый цвет кожи, характерный для современных скандинавов. Остальные 29% отличались промежуточными оттенками. Исследования указывают на то, что около 3000 лет назад произошли изменения, после которых люди со светлой кожей стали доминирующей группой в Европе.
По сути, исследование показало, что примерно 3000 лет назад (в период между 1200 и 1000 годами до нашей эры) произошли изменения в численности населения: люди со светлой или умеренно пигментированной кожей стали составлять большинство в Европе. Важно отметить, что это не означает, что все европейцы приобрели светлую кожу в течение короткого периода, например, за 100–200 лет. Речь идет о том, что за несколько столетий – довольно короткий срок с точки зрения эволюции – увеличилась доля людей со светлой кожей.
Учёные считают, что побледнение кожи у европейцев, вероятно, связано с переходом к новому рациону питания, произошедшим в период, когда люди начали жить в крупных поселениях.
До того, как люди начали заниматься земледелием, охотники-собиратели употребляли в пищу большое количество мяса, рыбы и дикорастущих растений. Благодаря такому рациону, организм получал достаточно витамина D, и не было необходимости в его активном производстве кожей. Соответственно, темный цвет кожи не представлял собой помеху.
Когда появилось земледелие (около 10 000 лет назад произошли изменения в питании: люди стали употреблять больше злаков, таких как пшеница и ячмень, а также молока, связанного с одомашниванием коров. Однако злаки содержат незначительное количество витамина D, а взрослым молоко усваивалось с трудом из-за отсутствия гена лактозной толерантности).
В крупных населенных пунктах с некачественным питанием, вероятно, возникла массовая нехватка витамина D, который играет ключевую роль в здоровье костей и иммунной системе. Светлая кожа оказалась преимуществом: она позволяет проникать большему количеству ультрафиолетовых лучей даже при слабом солнечном свете, способствуя выработке жизненно необходимого витамина. У людей со светлой кожей наблюдалось меньшее количество заболеваний, выше была продолжительность жизни и вероятность передачи своих генов потомству. Таким образом, европейцы приобрели более светлый оттенок кожи».
Кроме того, приблизительно 5000 лет назад произошла миграция кочевых степных народов, носителей ямной культуры, с территории современной Украины, России и Казахстана в европейские регионы. Предыдущие исследования предположили, у степных народов уже существовал генетический маркер, обуславливающий более светлый цвет кожи. Миграция людей с востока и их скрещивание с местным населением могли привести к передаче «светлых» генов (SLC24A5 и SLC45A2), а также гена, определяющего переносимость лактозы.
Интересно, что неандертальцы, населявшие Европу до Homo sapiens, вероятно, у неандертальцев были различные оттенки кожи, скорее всего, светлые. Несмотря на то, что эти два вида Homo, как полагают, скрещивались за пределами Европы, современные европейцы не получили светлую пигментацию от неандертальцев — это подтверждается анализом ДНК.
Европа не приобрела светлую кожу за несколько столетий мгновенно. Однако, объединение миграционных потоков с востока и изменение рациона питания привели к тому, что к 1200 году до нашей эры светлый цвет кожи перестал быть редкостью и стал характерной особенностью для этой территории.
Исследователи подчеркивают, что эволюция человека представляет собой многогранный процесс, в ходе которого даже такие важные характеристики, как цвет кожи, претерпевали колебания. Исследование, проведенное командой Барбуджани, стало значительным прорывом в изучении этих изменений. В дальнейшем ученые планируют увеличить объем данных, чтобы более точно установить влияние миграций, военных конфликтов и культурных традиций на формирование внешности европейцев.
Результаты исследования опубликованы на сайте электронного архива научных статей и препринтов по биологии bioRxiv.org.