Europeanen hebben nog niet zo lang een blanke huid

De studie van een internationaal team van onderzoekers is vorige week voorgesteld op de 84e jaarvergadering van de American Association of Physical Anthropologists. Ze biedt opvallende bewijzen voor de recente evolutie in Europa, en toont dat de meeste moderne Europeanen er heel anders uitzien dan hun voorouders van 8.000 jaar geleden.

De oorsprong van de Europeanen is het afgelopen jaar scherp in beeld gekomen, nadat onderzoekers de genomen - het geheel van alle genen - gelezen hebben van oude populaties, en niet alleen van een paar individuen.

Eerder dit jaar toonde het team aan dat de hedendaagse Europeanen een mengeling zijn van minstens drie oude populaties van jager-verzamelaars en landbouwers, die Europa binnengetrokken zijn in verschillende migraties in de afgelopen 8.000 jaar. Het deed dat door een aantal sleuteldelen van het DNA te vergelijken in het genoom van 83 oude individuen uit archeologische sites vanuit heel Europa.

Uit die studie bleek ook dat een massale migratie van Yamnaya-herders uit de steppen ten noorden van de Zwarte Zee, mogelijk zo'n 4.500 jaar geleden de Indo-Europese talen naar Europa gebracht heeft.

Nu heeft hetzelfde team in dezelfde gegevens gezocht naar genen die  sterk door selectie bevoordeeld werden, waaronder ook genen voor eigenschappen die zo gunstig waren dat ze zich snel verspreid hebben doorheen Europa in de afgelopen 8.000 jaar. Door de oude Europese genomen te vergelijken met de moderne genomen uit het 1000 Genomes Project, vond populatie-geneticus Iain Mathieson vijf genen die geassocieerd worden met veranderingen in de pigmentatie van de huid en het dieet, die sterk door de natuurlijke selectie bevoordeeld werden.

De onderzoekers konden eerst bevestigen dat de jager-verzamelaars in Europa 8.000 jaar geleden geen lactose, de suikers in melk, konden verteren. Ze stelden ook een interessante wending vast: zelfs de eerste landbouwers konden melk niet verteren. De landbouwers die vanuit het Nabije Oosten kwamen zo'n 7.800 jaar geleden, en de Yamnaya-veetelers, die vanuit de steppen kwamen zo'n 4.800 jaar geleden, misten de versie van het LCT-gen dat volwassenen toelaat om melksuikers te verteren. Pas zo'n 4.300 jaar geleden verspreidde lactose-tolerantie - het vermogen om als volwassene melksuikers te verteren - zich als een lopend vuurtje door Europa.

Wat de evolutie naar een lichtere huidskleur betreft in de laatste 8.000 jaar, blijkt het verhaal complex te zijn. Het team vond een lappendeken van evolutie op verschillende plaatsen, en drie aparte genen die een lichte huidskleur opleveren.

Van de moderne mensen die zo'n 40.000 jaar geleden vanuit Afrika kwamen om zich in Europa te vestigen, wordt aangenomen dat ze een donkere huid hadden, wat voordelig is in zonnige klimaatzones.

En de nieuwe gegevens bevestigen dat zo'n 8.500 jaar geleden de vroege jager-verzamelaars in Spanje, Luxemburg en Hongarije ook een donkere huid hadden. Ze misten de versies van twee genen, SLC24A5 en SLC45A2, die zorgen voor minder pigmentering en voor de blanke huid van de moderne Europeanen. 

Maar in het hoge noorden, waar door het weinige licht een bleke huid net gunstig zou zijn, vonden de onderzoekers een ander beeld bij de jager-verzamelaars.

Zeven individuen uit de 7.700 jaar oude archeologische site van Motala in het zuiden van Zweden, hadden de beide varianten van de genen SLC24A5 en SLC45A2 die een lichtere huid opleveren. Ze hadden ook een derde gen, HERC2/OCA2, dat zorgt voor blauwe ogen, en dat mogelijk ook bijdraagt aan een lichte huid en blond haar.

De oude jager-verzamelaars uit het hoge noorden waren dus al bleek en ze hadden blauwe ogen, maar die uit centraal en zuidelijk Europa hadden een donkerdere huid.

Op dat ogenblik kwamen de eerste landbouwers vanuit het Nabije Oosten in Europa aan, en zij hadden de beide genen voor een lichtere huid. Ze vermengden zich met de plaatselijke jager-verzamelaars en één van hun genen voor een lichtere huid verspreidde zich doorheen Europa, zodat ook de Europeanen uit centraal en zuidelijke Europa een lichtere huid begonnen te krijgen. De andere genetische variant, SLC45A2, bleef weinig voorkomen tot zo'n 5.800 jaar geleden, en vanaf dan komt die ook erg veel voor.

Het team bekeek ook complexe eigenschappen, zoals de lengte van mensen, die het resultaat zijn van de interactie van veel verschillende genen. Ze ontdekten dat vanaf 8.000 jaar geleden de selectie bij mensen uit noordelijk en centraal Europa een aantal varianten van genen bevoordeelde die leiden tot een langere gestalte. Dat proces kreeg nog een stimulans door de Yamnaya-migratie, die 4.800 jaar geleden begon. De Yamnaya hebben het grootste genetische potentieel om lang te worden van al de Europese populaties, wat ook blijkt uit de afmetingen van hun skeletten.

De selectie bevoordeelde daarentegen vanaf 8.000 jaar geleden kleinere mensen in Italië en Spanje. Vooral de Spanjaarden kregen een kleinere gestalte zo'n 6.000 jaar geleden, misschien ten gevolge van hun aanpassing aan een kouder klimaat en een arm dieet.

Een verrassing ten slotte is dat het team geen genen voor immuniteit vond die sterk door de selectie bevoordeeld werden, wat ingaat tegen de hypothese dat na de invoering van de landbouw ziekten meer zouden voorgekomen zijn. 

"We dachten dat het verschijnen van een bleke huid in Europa een tamelijk eenvoudig verhaal was, maar nu zien we dat het, als de populaties zich verspreiden over de noordelijke klimaatzones, een opwindende lappendeken van selectie wordt", zei Nina Jablonski, een paleo-antropoloog aan de Pennsylvania State University. En haar collega aan Penn State, antropologisch geneticus George Perry, merkte op dat het genetisch potentieel van een individu vorm krijgt door zijn dieet en door aanpassingen aan zijn leefgebied. "We krijgen een veel gedetailleerder beeld nu van hoe selectie werkt", zo zei hij.

De reden waarom de genen voor een lichtere huid sterk geselecteerd werden, wordt in de studie niet vermeld, maar is ongetwijfeld het maximaliseren van de synthese van vitamine D.

Mensen die in noordelijke streken leven, krijgen vaak niet genoeg ultraviolette straling om in hun huid vitamine D aan te kunnen maken.

Daarom heeft de natuurlijke selectie twee genetische oplossingen voor dat probleem bevoordeeld: het ontwikkelen van een lichtere huid, die ultraviolet licht efficiënter opneemt, en het ontwikkelen van tolerantie voor melksuikers bij volwassenen, zodat die in staat zijn om de suikers en de vitamine D, die van nature in melk voorkomen, te verteren.