Vásárra vittük? - A fehér bőr evolúciója

A világ számos fertályán a fehér a domináns bőrszín. Ehhez képest meghökkentő, hogy csak pár ezer éve jelent meg. Még Európában is.

Fehér bőr, világosabb, néha szőke haj – megannyi olyan tulajdonság, amelyekről úgy hisszük, Európából származnak, azt gondolva, hogy régóta jellemzik e régió lakóit. Egy friss kutatási eredmény szerint azonban evolúciós értelemben csupán egy pillanat telt el azóta, hogy elterjedt a fehér bőr, illetve a vele sokszor összekapcsolt képességünk, hogy felnőttkorban, legalábbis más kontinensekhez képest nagyobb arányban, emésszük a tejcukrot. És az átlagosan magasabb termet is, amivel persze nem állnak egyedül a világos bőrűek. Ennek bizonyí­tására elég huzamosabban nézni bármelyik sportcsatornát.

A fehér bőr elterjedése kapcsán régóta gyanították, hogy korrelá­cióban lehet a csökkent mértékű UV-besugárzással. Mint korábbi cikkünkben írtuk, a kellő mértékű D-vitamin-termelés kulcsfontosságú szervezetünk egészsége, sőt normális üzemmenete (a csontozat felépülése, izomműködés, az immunrendszer bekapcsoltsága) és nem utolsósorban az anyák méhében növekvő embriók normális fejlődése szempontjából.

 

Mint a mentőautó

Amikor eleink a magasabb földrajzi szélességekre költöztek, szervezetük azzal a feladattal szembesült, hogy ugyanazt a D-vitaminszintet kellene produkálnia, de alacsonyabb UV-sugárzás mellett, ami a kisebb besugárzási szög, a földrajzi pozícióból fakadó, zömmel alacsonyabb delelési magasságból adódott. Ilyen körülmények között jóval kedvezőbb, ha a bőrünk kevésbé pigmentált, s így nem szűri ki a D-vitamin-szintézishez nélkülözhetetlen UV-B tartományt az év jó felében amúgy is csak derengő napsütésből. A fehér bőrűekre jellemző, hogy kültakarójukban kevesebb van a melanin nevű festékanyagból, és persze kevesebb van bennük a sejtekben található testecskékből is, a melanoszómákból, ahol a melanin szintézise zajlik, s 5–10-szer hatékonyabban termelik a D₃-vitamint, mint a sötétebb bőrűek. Mindez nemcsak áldás, de átok is: amikor a fehér ember az Egyenlítőhöz közel telepszik le, szervezetében hipotetikusan csökkenhet a folsavkoncentráció, ami megnövelheti a DNS-károsodások, a születési rendellenességek kockázatát (megfelelő táplálkozással ellensúlyozható). A bőrrák (melanóma) pedig szignifikánsan nagyobb arányban sújtja azokat, akik a messze északról, világos bőrrel (pláne szőke vagy vörös hajjal) költöztek intenzíven napsütötte tájakra (lásd Ausztrália esetét). A magasabb szélességeken azonban a szervezet D-vitamin-igénye erős szelekciós nyomásként hatott a fehér bőr elterjedésére, s e presszió alól csupán különleges körülmények között lehetett kibújni. Főként a tengeri halak húsa és pláne mája, plusz néhány, szintén vízben vagy annak közelében élő emlősféle mája ugyanis remek D-vitamin-forrás – így őrizhették meg sötétebb pigmentációjukat az amúgy igencsak északon élő inuitok: ráadásul őket pont a barna bőrük védte meg a hó okozta (értelemszerűen a nyári félévben jelentkező) erősebb visszaverődés által keltett extra UV-terheléstől.

A hipotézis régóta adott, még a hatvanas években egy W. Farnsworth Loomis nevű biokémikus pedzegette, majd a hetvenes évek végén Nina Jablonski antropológus hasonlította össze a spektrométerrel mért UV-adatokat az őslakosság pigmentizációjával, és erős korrelációt is talált. Csakhogy egy hihető hipotézis még nem ad választ a fehér bőr kialakulásának rejtélyére – elvégre abban a tekintetben konszenzus van a paleoantropológusok között, hogy az ember eredeti bőrszíne sötét volt. A korábbi becslések 65 ezer és 125 ezer év közé tették a világosabb kültakaró meg­jelenésének idejét, ám az utóbbi hónapokban napvilágot látott adatok tükrében alighanem át kell gondolni ezt az időskálát. Miután a világos bőrszínt (és más, az európaiak szempontjából fontosnak ítélt jegyeket, mint a magasabb termetet, a speciális, gyakorta kék szemszínt és a tejcukor emésztését segítő enzim meghosszabbított termelését) meghatározott gének kódolják, ezek jelenléte vagy hiánya beszédes lehet abból a szempontból, milyen külső, esetleg belső, biokémiai tulajdonságaik voltak eleinknek – s az ősembertani leletek ilyen szempontú vizsgálata régóta nem boszorkányság. Az efféle kutakodásokat megkönnyítette az a több ország kutatóinak együttműködésében zajló program, melynek során Európa-szerte összegyűjtött, az utóbbi 8000 évből származó csontmaradványokat vizsgáltak meg az új szakdiszciplína, a pale­o­genomika eszközeivel. Például Carles Lalueza-Fox és kutatótársai a barcelonai Pompeu Fabra egyetemen az észak-spanyolországi Kantábriai-hegységből származó 7000 éves emberi maradványokat analizáltak, s úgy találták, hogy ezek néhai gyűjtögető-vadász gazdái rendelkeztek ugyan a kék szemért felelős allélekkel (az adott, speciális genetikai helyen, DNS-szakaszon előforduló eltérő génekkel), de a bőrük színe még mindig sötét lehetett, mivel a világos kültakaróhoz szükséges gének hiányoztak belőlük.

Alkalmazkodik

 

Idén azután egy nemzetközi kutatócsoport, amely 83 egyedi, különböző régészeti lelőhelyekről előkerült emberi maradvány genetikai állományát hasonlította össze (ebből már nem csupán egyedi, de populációszintű következtetést is le lehet vonni), arra jutott, hogy a mostani európai népesség legalább három ősi csoportból alakult ki. Ők az utóbbi 8000 ezer évben lépcsőzetesen, több hullámban árasztották el kontinensünket, akadtak közöttük vadászó-gyűjtögetők és ősi földműves-állattartók is. Nem mellékesen a kutatók szerint az egyik ilyen bevándorlási hullám, a jó 5 évezrede még a Fekete-tengertől északra elterülő pusztákon virágzó úgynevezett Jamnaja vagy Jamna nagyállattartó kultúra (mely a halottait gödrökbe temette, ám föléjük halmokat, kurgánokat emelt) népé­nek a kontinens belsejébe vándorlása – jó 4800-4500 évvel ezelőtt – hozta magával az indo­európai nyelvek elterjedését Európában. Ezt persze csak arra tudják alapozni, hogy bizonyos paleogenomikai jegyek elterjedése feltűnő párhuzamot mutat az indoeurópai nyelvek későbbi fokozatos elterjedésével. Ez nem éppen acélos érv, s egyelőre nem is igazán fogja eldönteni az imént felskiccelt kurgánhipotézis (aminek semmi köze a Hegylakó című alkotás barbár halhatatlanjához) és az indoeurópai nyelvek (Colin Renfrew világhírű archeológus által képviselt, ám a nyelvtörténészek részéről némi szkepszissel fogadott) anatóliai eredete kö­zötti vitát.

Mindig voltak svéd nők

Sokkal fontosabb, hogy a frissen, paleogenomikai szempontból is elemzett ősmaradványok és jelenkori genetikai adatbázisok összevetése nyomán már vizsgálni lehetett, melyek azok a génvariánsok, allélek, amelyek elterjedése érdekében komoly szelek­ciós nyomás hatott az utóbbi 8000 évben, s egyben fel lehetett vázolni egy megközelítőleges kronológiát is. Ennek nyomán a Harvard Egyetem két populációgenetikus kutatója, Iain Mathieson és David Reich 5 olyan gént is azonosított, melyek az étrend és a bőrszín megváltozásával hozhatók kapcsolatba, s erős szelekciós nyomásnak voltak kitéve. A kutatók először úgy találták, hogy 8000 ezer évvel ezelőtt az európai, zömmel vadászó-gyűjtögető népesség még nem tudta (a kisgyermekkor múltával) emészteni a tejcukrot, ami érthető is. Annál furcsább, hogy erre az első földművelő-állattenyésztő farmerközösségek is képtelenek voltak. Sajnos mind az első ősi farmerek, akik a Közel-Keletről érkeztek 7800 évvel ezelőtt, mind a Jamnaja-kultúra népe, akik három évezreddel később indultak meg a kelet-európai sztyeppékről, nem tudták megemészteni a tehéntejet, ami a nagyobb földrajzi szélességeken szintén kulcsfontosságú egyrészt a csontok felépítéséhez nélkülözhetetlen kal­cium­tartalom, másrészt a könnyen ­beszerezhető, gazdagon előforduló tápanyagok, például a D-vitamin-szintézis szempontjából is fontos tejzsír miatt. A tej emésztését elősegítő laktáz enzim időben elnyújtottabb termeléséért ­felelős CLT-gén és vele a laktóz­tolerancia csupán évszázadokkal később, leghamarabb 4300 éve terjedt el, de akkor viharos gyorsasággal. A fehér bőrszín fejlődése ehhez képest sokkal komp­le­xebb és mozaikszerűbb folyamat volt, ugyanis három, földrajzilag is eltérő helyen gyakori géntípus a felelős a világosabb bőrszín elterjedéséért. Annyi bizonyos, hogy 8500 évvel ezelőtt a mai Magyarország, Spanyolország és Luxemburg területén élt eleinkből hiányoztak azok a gének (SLC24A5 és SLC45A2), melyek kisebb fokú pigmentációhoz és világosabb bőrtípushoz vezetnek. Éppen ezért, ha korunk toleráns, vendégszerető Homo sapiens sapiensei valamely csoda folytán szembetalálkoznának e vidék ötezer évvel ezelőtti lakóival, könnyen hihetnék azt, hogy most szöktek valamelyik menekülttáborból. Ezzel szemben a kutatók már 7700 évvel ezelőtt is megtalálták az imént említett két gént egy jóval északabbi, dél-svédországi lelőhely maradványaiban, sőt azok már a HERC2/OCA2 génnel is rendelkeztek, ami a kék szemért és a világos bőrrel kombinált szőke hajért felelős, vagyis a Skandináviában élők már akkor is hozták a szőke, kék szemű, fehér bőrű kombinációt, amikor közép-európai kortársaik még sötét színben tolták (a kék szemről lásd keretes írásunkat). A Közel-Keletről érkező földműves-állatte­nyész­tő csoportokban is megvolt a fent elemzett két gén, s ők az itt talált népességgel keveredve fokozatosan terjesztették el a világosabb bőrszínt. Úgy 5800 évvel ezelőtt azután robbanásszerűen kezdett terjedni a haloványabb kültakaró (ekkor vált általánossá az SLC45A2 gén jelenléte a népességben). A kutatók a testmagasság változását is vizsgálták, ami számos gén komplex interakciójának eredménye. Úgy találták, hogy már 8000 évvel ezelőttől kezdve erős szelekciós nyomás érvényesült a magasabb testméret irányába Észak- és Közép-­Európában, és erre a folyamatra ráerősített a Jamnaja-kultúra kurgános, hipotetikusan indoeurópai nyelveket beszélő népének érkezése, mivel az ő genetikai potenciáljuk volt a legjelentősebb ahhoz, hogy idővel megnőjön az egyedek testmagassága. Ezzel szemben a mai Itáliában és a Pireneusi-félszigeten élők körében úgy 6000 évvel ezelőtt még sokkal inkább az alacsonyabb termet irányába munkált az evolúció – amit a hidegebb klímához és a szegényesebb koszthoz való alkalmazkodás hajtott.

A kutatók következtetései alighanem a laikusok számára is izgalmasak, ám a kutatókat, ha lehet, még jobban fellelkesítette, hogy konkrét, a mai ember kialakulását eredményező folyamatok analízise révén sikerült szemléltetni, hogyan is dolgozik a természetes szelekció.

Lám, a szeme

 

A kék (és a zöld) szemszín kialakulása szorosan összefügg a melaninhiánnyal, ami a szem íriszét, szivárványhártyáját is érinti. Amúgy sem kék, sem zöld festékanyag nem található az íriszben: e színek úgy alakulnak ki, hogy mivel a kevesebb melanint tartalmazó szivárványhártya mögött elhelyezkedő sötét színű íriszpigment-hámszövet elnyeli a hosszabb hullámhosszú fényt, a spektrum kék, zöld tartománya viszont visszaverődik, ami még szóródik is a szivárványhártya sztrómájának (támasztószövetének) apró részecskéin. A kék szemszín a kutatások szerint egyetlen mutáció eredményeként alakult ki (6–10 ezer évvel ezelőtt), s mivel recesszíven öröklődik, elterjedéséhez valamilyen erős (például szexuális) szelekciós hatás volt szükséges.