https://frosthead.com

Како су сир, пшеница и алкохол обликовали људску еволуцију

Нисте тачно оно што једете. Али током многих генерација оно што једемо обликује наш еволутивни пут. "Дијета", каже антрополог Јохн Хавкс, са Универзитета Висцонсин-Мадисон, "била је темељна прича кроз нашу еволуцијску историју. Током последњих милион година дошло је до промена у људској анатомији, зубима и лобањи за које мислимо да су вероватно повезане са променама у исхрани. “

Сличан садржај

  • Кување може водити људску еволуцију

Како се наша еволуција наставља, пресудна улога дијета није изостала. Генетске студије показују да се људи и даље развијају, с доказима природног притиска селекције на гене који утичу на све, од Алзхеимерове болести, боје коже до менструацијске доби. И оно што данас једемо утицати ће на смер којим ћемо кренути сутра.

Имате млеко?

Кад су сисари млади, они производе ензим зван лактаза који ће помоћи варењу шећерне лактозе која се налази у млеку њихових мајки. Али једном када већина сисара достигне старост, из менија нестаје млеко. То значи да ензими за његово варење више нису потребни, тако да одрасли сисари обично престају да их производе.

Захваљујући недавној еволуцији, међутим, неки људи пркосе овом тренду.

Отприлике двије трећине одраслих људи су нетолерантне на лактозу или имају смањену толеранцију на лактозу након дојења. Али толеранција драстично варира у зависности од географије. Међу неким источноазијским заједницама нетолеранција може достићи 90 процената; људи западноафричког, арапског, грчког, јеврејског и италијанског порекла су такође посебно склони лактозној интолеранцији.

С друге стране, Северни Европљани воле да воле лактозу - 95 одсто њих је толерантно, што значи да настављају да производе лактазу као одрасли. А ти се бројеви повећавају. "Барем у пет различитих случајева, популације су уштрцале ген одговоран за пробаву тог шећера, тако да он остаје активан код одраслих", каже Хавкс, напомињући да је најчешћи међу народима у Европи, Блиском Истоку и Источној Африци.

Древни ДНК показује колико је недавно у овој еволуцији изражена толеранција на лактозу код одраслих. Пре двадесет хиљада година, он није постојао. Данас око једне трећине одраслих особа има толеранцију.

Та еволуциона промена муња наговештава да је директно конзумирање млека морало да пружи озбиљну предност преживљавању у односу на људе који су морали да ферментирају млеко у јогурт или сир. Током ферментације бактерије разграђују млечне шећере, укључујући лактазу, претварајући их у киселине и олакшавајући варење онима који имају нетолеранцију на лактозу. Међутим, повезани са тим шећерима добар су комад калоријске количине хране.

Хавкс објашњава зашто је пробава млека у прошлости била таква благодат: „Ви сте у ограниченом нутритивном окружењу, осим стоке, оваца, коза или дева, и то вам омогућава приступ високом енергетску храну коју новорођенчад може пробавити, али одрасли не могу “, каже он. "Оно што омогућава јесте да људима омогући да 30% више калорија из млека, а ви немате проблема са пробавом који потичу од конзумирања млека."

Недавно генетичко истраживање показало је да је толеранција на лактозу код одраслих у Римској Британији мање уобичајена него данас, што значи да се његова еволуција наставила током читаве европске историје.

Ових дана многи људи имају приступ обилној алтернативној храни, као и млеку без лактозе или таблетама лактазе који им помажу у пробави редовних млечних производа. Другим речима, можемо заобићи неке утицаје природне селекције. То значи да особине попут толеранције на лактозу можда неће имати исте директне утицаје на преживљавање или репродукцију као некада - бар у неким деловима света.

„Колико знамо, нема значаја за ваш опстанак и размножавање у Шведској можете ли пробавити млеко или не. Ако једете из супермаркета (толеранција на млечне производе не утиче на ваш опстанак). Али то и даље прави разлику у Источној Африци “, каже Хавкс.

Пшеница, скроб и алкохол

Ових дана није реткост да се нађе цео прехрамбени програм намењен колачићима, хлебу и крекерима без глутена. Ипак проблем са пробавом глутена - главног протеина који се налази у пшеници - је још један релативно недавни снаг у људској еволуцији. Људи нису почели редовно складиштити и јести житарице све до пре око 20.000 година, а припитомљавање пшенице није почело озбиљно тек пре отприлике 10.000 година.

Откад су пшеница и раж постали дио људске прехране, имали смо релативно високу учесталост целијакије. "Гледате на ово и кажете како се то догодило?" Пита Хавкс. "То је природна селекција не би требало да ради."

Одговор се крије у нашем имунолошком одговору. Систем гена познат као хумани леукоцитни антигени учествују у борби против болести и често производе нове варијације у борби против стално променљивих инфекција. Нажалост, код појединаца са целијакијом овај систем греши људски пробавни систем због болести и напада слузницу црева.

Ипак, упркос очигледним недостацима целијакије, чини се да је у току еволуција мање учестала. Чини се да су генетске варијанте које стоје иза целијакије једнако уобичајене као и откад су људи почели да једу пшеницу.

„Ово је случај када избор који се вероватно односи на болест и паразите има нуспојаву који у малом делу људи ствара целијакију. То је компромис који нас је напустила недавна еволуција и није био прилагођавање прехрани - већ прилагодба упркос исхрани “, каже Хавкс. Ненамјерни компромиси су уобичајени у еволуцији. На пример, генетска мутација на црвена крвна зрнца која помаже људима да преживе маларију такође може произвести болест смртоносних српастих ћелија.

Остали примери наше континуиране еволуције кроз дијету су интригантни, али несигурни. На примјер, амилаза је ензим који помаже слини да пробави шкроб. Историјски гледано, пољопривредни народи западне Евроазије и Мезоамерице имају више копија припадајућег гена. Да ли су изабрани да боље пробаве скроб? „То чини убедљиву причу и можда је тачно. Али, биологија је компликована и није сасвим јасно шта је на послу или колико је важно “, каже Хавкс.

Више од трећине Источних Азијаца - Јапанаца, Кинеза и Корејаца - има реакцију испирања приликом метаболизма алкохола, јер процес ствара вишак токсичних ензима ацеталдехида. Постоје снажни генетски докази да је ово изабрано недавно, у последњих 20.000 година, напомиње Хавкс.

Пошто се његова појава у геному може приближно подударати са припитомљавањем пиринчем пре 10 000 година, неки истраживачи сугерирају да је оно спречило људе да се препуштају пиринчавом вину. Међутим, временски оквири нису тачно одређени ни за мутацију, ни за оматање риже. Такође се сугерише да је ацеталдехид пружио заштиту од паразита који нису у стању да избаце токсин.

„То је на неки начин било важно прошлој популацији, јер то није било уобичајено и сада јесте“, каже Хавкс. "То је велика промјена, али ми стварно не знамо зашто."

Важније него што мислимо?

Чак се и боја људске коже може, бар делимично, променити као одговор на исхрану (други фактори, студије указују, укључују сексуални избор). Тренутна разноликост боја људске коже је релативно недавни развој. Стандардна хипотеза фокусирана је на преваленцију УВ зрака на екваторијалним ширинама. Нашем телу је потребан витамин Д, па га наша кожа производи кад натопљена УВ зрацима. Али превише УВ зрака може имати штетне ефекте, а тамнији пигменти коже су ефикаснији у њиховом блокирању.

Како су се људи кретали у мрачније, хладније географске ширине, идеја иде, њихова кожа више није требала заштиту од превише УВ и осветљена како би могла да произведе кориснији витамин Д са мање сунчеве светлости.

Али ДНК студије које упоређују модерне Украјинце и њихове претисторијске претке показују да се европска боја коже мењала у последњих 5.000 година. Да би се ово објаснило, друга теорија сугерира да је пигментација коже могла бити под утицајем исхране, када су рани фармери патили од недостатка витамина Д, њихови преци ловци и сакупљачи једном су добијали од рибе и животињске хране.

Нина Јаблонски, истраживачица коже на Универзитету Пенн Стате, рекла је за Сциенце да нова истраживања „пружају доказ да је губитак редовног дијететског витамина Д као резултат преласка на јачи пољопривредни начин живота можда покренуо“ еволуцију светлије коже.

Тешко је видети еволуцију у деловању. Али нове технологије попут секвенцирања генома - и рачунарске снаге за дробљење огромних гомила података - омогућавају уочавање ситних генетских подешавања који се могу сакупљати током многих генерација до стварних еволуцијских помака. Све више се базе података генетских информација упоређују и са информацијама попут медицинске историје и фактора окружења попут исхране, што научницима може омогућити да посматрају начине на који комуницирају.

Хакхаманесх Мостафави, еволутивни биолог са Универзитета Цолумбиа, написао је једну такву студију генома која је анализирала ДНК од 215.000 људи како би покушала да види како настављамо да се развијамо током распона од само једне генерације или две. "Очигледно је да се наша исхрана данас радикално мења, па ко зна који еволутивни ефекат може имати", каже Мостафави. "Не мора нужно да има ефекат директне селекције, али може да утиче на гене који контролишу особину."

Мостафавијево генетско истраживање такође је открило да се неке варијанте које заправо скраћују људски живот, попут оне која подстиче пушаче да повећају своју конзумацију изнад норме пушења, и даље активно изаберу.

„Данас видимо директан утицај тог гена на опстанак људи“, објашњава он. „И потенцијално можете замислити да исхрана може имати исту врсту ефекта. Имамо толико недавних промена исхране, као што је брза храна за један пример, а само још не знамо какве ефекте могу или не морају имати. "

Срећом, захваљујући раду научника попут Мостафавија и Хавкса, можда неће требати 20 000 година да то сазна.

Како су сир, пшеница и алкохол обликовали људску еволуцију