Дефицит микроэлементов повлиял на эволюцию человека по всему миру

Популяции с наиболее сильными свидетельствами адаптации в генах, связанных с метаболизмом, усвоением или транспортом микронутриентов. Автор: Жасмин Рис

Микронутриенты — минералы, которые входят в рацион человека в небольших количествах, — могли повлиять на эволюцию человека больше, чем считалось ранее. В новом исследовании, опубликованном 10 сентября в журнале The American Journal of Human Genetics, учёные показывают, как предки человека по всему миру развили различные генетические адаптации в ответ на дефицит и избыток минералов, включая железо, кальций и цинк.

«Разные человеческие популяции жили в разных условиях, поэтому им приходилось адаптироваться к различным видам экологического давления, таким как болезни и диета, которые со временем могут приводить к различиям в признаках», — говорит первый автор Жасмин Рис, которая руководила этим исследованием во время своей докторской диссертации в Университетском колледже Лондона и сейчас является постдокторантом в Пенсильванском университете.

Микронутриенты играют важную роль в метаболизме, развитии, иммунной системе и других функциях человеческого организма. Однако, как отмечают авторы, их доступность в пище зависит от их присутствия в почве, поэтому она сильно варьируется в разных странах и континентах.

До того, как стали доступны пищевые добавки, многие популяции жили с слишком малым — и, иногда, слишком большим — количеством ключевых питательных веществ. Например, некоторые популяции, живущие в африканских тропических лесах, могут развивать зоб — увеличение щитовидной железы на шее, — потому что почва там бедна йодом.

Когда дефицит является серьёзным и длительным, он может действовать как фактор отбора на человеческие гены, говорит Рис. Чтобы лучше понять масштабы этого генетического влияния, команда решила исследовать, как микронутриенты в целом повлияли на эволюцию человека.

Исследователи сосредоточились на 276 генах, связанных с тем, как наш организм поглощает, транспортирует или использует 13 необходимых минералов, включая железо, кальций, цинк и селен. Они изучали эволюцию этих генов, используя генетические данные более 900 человек из 40 различных популяций по всему миру.

«Это первое исследование, которое рассматривает адаптацию, вызванную микронутриентами, в глобальном масштабе и для такого количества микронутриентов», — говорит Рис.

Для каждого изученного минерала команда нашла доказательства адаптации в генах по крайней мере одной популяции, и влияние этих микронутриентов было очевидно по всему миру. Это говорит о том, что каждый из этих микронутриентов, вероятно, влиял на эволюцию человека в какой-то момент истории и в некоторых популяциях.

Среди 13 проанализированных минералов некоторые выделялись. В Центральной Америке майя, которые живут в регионах с бедной йодом почвой, демонстрируют сильные свидетельства генетических изменений в генах, связанных с регуляцией или метаболизмом йода, что может отражать адаптацию к низкому уровню йода в рационе.

Напротив, в некоторых частях Южной Азии, где почва очень богата магнием, команда обнаружила свидетельства адаптации в двух генах, вероятно связанных с уровнем поглощения магния у местного населения — изменение, которое, по предположению авторов, могло защитить людей от отравления магнием.

Понимание того, как давление доступности микронутриентов формировало человеческие гены, может помочь установить, какие популяции могут быть наиболее уязвимы к дефициту, поскольку изменение климата и интенсивное земледелие продолжают истощать питательные вещества в почвах, говорит Рис.

«Эта статья — первый шаг к пониманию того, какие популяции могут быть наиболее подвержены риску», — говорит Рис. — «Мы надеемся, что с помощью дополнительных исследований результаты в конечном итоге помогут информировать общественное здравоохранение в будущем».

Больше информации: Global impact of micronutrients in modern human evolution, The American Journal of Human Genetics (2025). DOI: 10.1016/j.ajhg.2025.08.005. www.cell.com/ajhg/fulltext/S0002-9297(25)00315-5

Источник: Cell Press