El papel fundamental que desempeña la lactancia materna en la supervivencia infantil puede haber llevado, durante la última edad de hielo, a una mutación genética común en los asiáticos orientales y los nativos americanos que también, sorprendentemente, afecta la forma de sus dientes.
La mutación genética, que probablemente surgió hace 20,000 años, aumenta la densidad de ramificación de los conductos mamarios en los senos, potencialmente proporcionando más grasa y vitamina D a los bebés que viven en el extremo norte, donde la escasez de radiación ultravioleta dificulta la producción de vitaminaD en la piel.
Si la propagación de esta mutación genética se debe, de hecho, a la selección de una mayor ramificación ductal mamaria, la adaptación sería la primera evidencia de selección en el vínculo humano materno-infantil.
"Esto resalta la importancia de la relación madre-bebé y lo esencial que ha sido para la supervivencia humana", dijo Leslea Hlusko, profesora asociada de biología integrativa en la Universidad de California, Berkeley.
En cuanto a los dientes, sucede que el gen que controla el crecimiento del conducto mamario también afecta la forma de los incisivos humanos. En consecuencia, como la mutación genética fue seleccionada para una población ancestral que vivía en el extremo norte durante la última Edad de Hielo,los incisivos en forma de pala se hicieron más frecuentes también. Los incisivos con pala son comunes entre los nativos americanos y las poblaciones del noreste de Asia, pero raros en todos los demás.
Hlusko y sus colegas describen los numerosos hilos de evidencia que respaldan la idea en un artículo publicado esta semana en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
El hallazgo también podría tener implicaciones para comprender los orígenes del tejido mamario denso y su papel en el cáncer de seno.
Para el estudio, Hlusko y sus colegas evaluaron la aparición de incisivos en forma de pala en poblaciones arqueológicas para estimar el tiempo y el lugar de la selección evolutiva para el rasgo. Descubrieron que casi el 100 por ciento de los nativos americanos antes de la colonización europea habíanincisivos con pala, al igual que aproximadamente el 40 por ciento de los asiáticos orientales en la actualidad.
El equipo luego utilizó los efectos genéticos que se comparten con la variación dental como una forma de discernir la historia evolutiva de las glándulas mamarias debido a su vía de desarrollo común.
"La gente ha pensado durante mucho tiempo que este patrón de palear es tan fuerte que debe haber habido una selección evolutiva que favorezca el rasgo, pero ¿por qué habría una selección tan fuerte en la forma de sus incisivos?", Dijo Hlusko. "Cuando ha compartido genéticaefectos en todo el cuerpo, la selección de un rasgo dará como resultado que todo lo demás avance en el viaje "
La conexión de vitamina D
Obtener suficiente vitamina D, que es esencial para un sistema inmunológico robusto y una regulación adecuada de las grasas, así como para la absorción de calcio, es un gran problema en las latitudes del norte porque el sol está bajo en el horizonte durante todo el año y, por encima del Círculo Polar Ártico, no brilla en absoluto durante parte del año. Mientras que los humanos en las latitudes más bajas pueden obtener casi toda la vitamina D que necesitan a través de la exposición de la piel a la luz ultravioleta, la escasa radiación ultravioleta en las latitudes altas obligó a los pueblos del norte como los siberianos e inuitpara obtener su vitamina D de la grasa animal, cazando grandes herbívoros y mamíferos marinos.
Pero los bebés deben obtener su vitamina D de la leche materna, y Hlusko postula que el aumento de la ramificación del conducto mamario puede haber sido una forma de suministrar más vitamina D y la grasa que la acompaña.
Hlusko, que se especializa en la evolución de los dientes entre los animales, en particular los primates y los primeros humanos, descubrió estas conexiones después de que se le pidiera participar en una sesión científica sobre la dispersión de los humanos modernos en todo el continente americano en la Asociación Estadounidense de Febrero de 2017 paraReunión de Avance de la Ciencia. Al preparar su charla sobre lo que los dientes nos pueden decir sobre la población del Nuevo Mundo, reunió la genética de la variación dental con la evidencia arqueológica para replantear nuestra comprensión de la selección de la forma del incisivo.
Los incisivos se denominan "en forma de pala" cuando el lado de la lengua de los incisivos, los dientes cortantes en la parte frontal de la boca, cuatro en la parte superior, cuatro en la parte inferior tienen crestas a lo largo de los lados y borde de mordida.Es distintivo de los nativos americanos y las poblaciones en el este de Asia - Corea, Japón y el norte de China - con una incidencia cada vez mayor a medida que viaja más al norte. Sin ser persuadida por una idea propuesta anteriormente de que se seleccionaron incisivos con palas para suavizar las pieles de animales, observóexplicaciones no relacionadas con los dientes.
La mutación genética responsable de palear, que ocurre en al menos una de las dos copias, o alelos, de un gen llamado EDAR, que codifica una proteína llamada receptor de ectodisplasina A, también está involucrada en la determinación de la densidad deglándulas sudoríparas en la piel, el grosor de los tallos del cabello y ramificaciones ductales en las glándulas mamarias. Análisis genéticos previos de humanos vivos concluyeron que la mutación surgió en el norte de China debido a la selección de más glándulas sudoríparas o glándulas sebáceas durante la última edad de hielo.
"Ninguno de esos es una explicación satisfactoria", dijo Hlusko. "Hay algunas partes realmente calientes en el mundo, y si la sudoración es tan sensible a las presiones selectivas, puedo pensar en algunos lugares donde probablemente habríamos visto la selecciónen esa variación genética en lugar de en el norte de China durante el Último Máximo Glacial ".
El punto muerto de Beringia
Las pistas provienen de un artículo de 2007 y más tarde de un estudio de 2015 realizado por el coautor de Hlusko, Dennis O'Rourke, en el que los científicos dedujeron del ADN de los nativos americanos que se separaron de otros grupos asiáticos hace más de 25,000 años, a pesar de que llegaronHace apenas 15,000 años en América del Norte. Su conclusión fue que los ancestros de los nativos americanos se asentaron durante unos 10,000 años en un área entre Asia y América del Norte antes de finalmente mudarse al Nuevo Mundo. Esta llamada parada beringia coincidió con la altura del Último Máximo Glacialentre 18,000 y 28,000 años atrás.
Según la hipótesis del punto muerto de Beringia, a medida que el clima se volvió más seco y frío cuando comenzó el Último Máximo Glacial, las personas que habían estado viviendo en Siberia se mudaron a Beringia. Las gigantescas capas de hielo hacia el este prohibieron la migración hacia América del Norte. No pudieronmigra hacia el sudoeste debido a una gran extensión de una tundra inhóspita y sin árboles.El área donde encontraron refugio era una región biológicamente productiva gracias a las corrientes oceánicas alteradas asociadas con la última edad de hielo, una masa de tierra aumentada en tamaño a los niveles más bajos del mar.Los estudios genéticos de animales y plantas de la región sugieren que hubo un refugio aislado en Beringia durante ese tiempo, donde surgieron especies con rasgos adaptativos locales. Tal aislamiento está maduro para la selección de variantes genéticas que faciliten la supervivencia de plantas, animales y humanos..
"Si toma estos datos de los dientes para interpretar la historia evolutiva de este alelo EDAR, cambia el marco del episodio selectivo a la población parada beringiana, y eso le da el contexto ambiental", dijo Hlusko. "A esa alturalatitud, estas personas habrían tenido deficiencia de vitamina D. Sabemos que tenían una dieta que intentaba compensarla a partir del registro arqueológico, y porque hay evidencia de selección en esta población para alelos específicos de los genes que influyen en la síntesis de ácidos grasosPero aún más específicamente, estos genes modulan la composición de ácidos grasos de la leche materna. Parece que esta mutación del gen EDAR también fue seleccionada para esa población ancestral, y los efectos de EDAR en las glándulas mamarias son el objetivo más probable de la selección."
El gen EDAR influye en el desarrollo de muchas estructuras derivadas del ectodermo en el feto, incluida la forma de los dientes, las glándulas sudoríparas, las glándulas sebáceas, las glándulas mamarias y el cabello. Como consecuencia, la selección de un rasgo conduce a una evolución coordinada de los demás.El último biólogo evolutivo y autor Steven Jay Gould se refirió a tales subproductos de la evolución como tímpanos.
"Esta población de Beringia es un ejemplo de lo que ha sucedido miles de veces, durante millones de años: las poblaciones humanas se forman, existen por un tiempo y luego se dispersan para formar nuevas poblaciones, mezclándose con otros grupos de personas, todos ellos saliendoHlusko dijo: "Un mensaje importante para llevar a casa es que la variación humana hoy refleja este proceso dinámico de poblaciones efímeras, en lugar del concepto tradicional de razas geográficas con diferencias claras entre ellas".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Original escrito por Robert Sanders. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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