A sajt, a búza és az alkohol hogyan alakítja az emberi evolúciót

Az idő múlásával az étrend drámai változásokat okoz anatómiánkban, immunrendszerünkben és talán a bőr színében is

Pontosan nem az vagy, amit eszel. De sok generáció alatt az, amit megeszünk, alakítja evolúciós utunkat. „A diéta - mondja John Hawks antropológus, a Wisconsin-Madison Egyetem munkatársa - alapvető történet volt evolúciós történelmünk során. Az elmúlt egymillió évben olyan változások történtek az emberi anatómiában, a fogakban és a koponyában, amelyek szerintünk valószínűleg összefüggenek az étrend változásával. "

sajt

kapcsolodo tartalom

Az evolúciónk folytatásával a diéta döntő szerepe nem szűnt meg. Genetikai vizsgálatok azt mutatják, hogy az emberek még mindig fejlődnek, bizonyítékuk van arra, hogy a gének természetes szelekciós nyomása az Alzheimer-kórtól a bőrszínen át a menstruációs korig mindenre hatással van. És amit ma eszünk, befolyásolja a holnapi irányt.

Tejet kapott?

Amikor az emlősök fiatalok, egy laktáz nevű enzimet termelnek, amely segít megemészteni az anyjuk tejében található cukros laktózt. De ha a legtöbb emlős nagykorúvá válik, a tej eltűnik az étlapról. Ez azt jelenti, hogy az enzimek megemésztésére már nincs szükség, így a felnőtt emlősök általában leállítják a termelésüket.

A közelmúlt evolúciójának köszönhetően azonban néhány ember dacol ezzel a tendenciával.

A felnőtt emberek körülbelül kétharmada laktóz-intoleráns vagy csecsemőkor után csökkent laktóz-toleranciával rendelkezik. De a tolerancia a földrajztól függően drámaian változik. Néhány kelet-ázsiai közösség között az intolerancia elérheti a 90 százalékot; a nyugat-afrikai, arab, görög, zsidó és olasz származású emberek szintén különösen hajlamosak a laktóz-intoleranciára.

Az észak-európaiak viszont úgy tűnik, imádják a laktózt - 95 százalékuk toleráns, vagyis felnőttként továbbra is laktázt termel. És ezek a számok nőnek. "Legalább öt esetben a populációk módosították a cukor emésztéséért felelős gént, hogy aktív maradjon a felnőtteknél is" - mondja Hawks, megjegyezve, hogy ez a leggyakoribb az európai, a közel-keleti és a kelet-afrikai népek körében.

Az ősi DNS megmutatja, hogy ez a felnőttkori laktóz-tolerancia mennyire friss, evolúciós értelemben. Húszezer évvel ezelőtt nem létezett. Ma az összes felnőtt körülbelül egyharmada toleráns.

Ez a villámgyors evolúciós változás arra utal, hogy a közvetlen tejfogyasztás biztosan komoly túlélési előnyt biztosított a népekkel szemben, akiknek a tejterméket joghurttá vagy sajttá kellett erjeszteniük. Az erjedés során a baktériumok lebontják a tejcukrokat, beleértve a laktázt is, savakká alakítva azokat, és megkönnyítve az emésztést azok számára, akik laktóz-intoleranciában szenvednek. Ezektől a cukroktól azonban elmarad az étel kalóriatartalma.

Hawks elmagyarázza, hogy a tej megemésztése miért jelentett volna akkora hasznot a múltban: „A táplálkozás korlátozott környezetében van, kivéve, ha szarvasmarhája, juha, kecskéje vagy teve van, és ez hozzáférést biztosít egy magas energia étel, amelyet a csecsemők meg tudnak emészteni, a felnőttek azonban nem ”- mondja. "Az teszi lehetővé, hogy az emberek 30 százalékkal több kalóriát kapjanak a tejből, és nincsenek emésztési problémái, amelyek a tejfogyasztásból származnak."

Egy nemrégiben végzett genetikai vizsgálat szerint a felnőttkori laktóz-tolerancia ritkábban fordult elő Róma-Britanniában, mint manapság, vagyis evolúciója folytatódott Európa rögzített történelmében.

Manapság sok ember hozzáférhet rengeteg alternatív ételhez, valamint laktózmentes tejhez vagy laktáz tablettákhoz, amelyek elősegítik a rendszeres tejtermékek emésztését. Más szavakkal, megkerülhetjük a természetes szelekció egyes hatásait. Ez azt jelenti, hogy az olyan tulajdonságoknak, mint a laktóz tolerancia, nem lehet ugyanaz a közvetlen hatása a túlélésre vagy a szaporodásra, mint egykor - legalábbis a világ egyes részein.

„Ha jól tudjuk, Svédországban nem számít túlélésnek és szaporodásnak, ha meg tudja emészteni a tejet vagy sem. Ha egy szupermarketen kívül eszel (a tejtermék toleranciája nem befolyásolja a túlélést). De Kelet-Afrikában még mindig változást mutat ”- mondja Hawks.

Búza, keményítő és alkohol

Manapság nem ritka, hogy egy egész élelmiszerbolt folyosót találnak gluténmentes sütiknek, kenyérnek és keksznek. Mégis, a glutén - a búzában található fő fehérje - megemésztésével kapcsolatos problémák egy másik viszonylag új keletű tényező az emberi evolúcióban. Az emberek csak körülbelül 20 000 évvel ezelőtt kezdték el rendszeresen tárolni és fogyasztani a gabonákat, a búza háziasítása pedig csak körülbelül 10 000 évvel ezelőtt kezdődött komolyan.

Amióta a búza és a rozs az emberi étrend alapanyagává vált, viszonylag nagy gyakorisággal fordult elő nálunk a lisztérzékenység. - Ezt megnézi, és azt mondja, hogyan történt? - kérdezi Hawks. - Ezt a természetes kiválasztódásnak nem kellett volna megtennie.

A válasz az immunválaszunkban rejlik. Az emberi leukocita antigéneként ismert génrendszer részt vesz a betegségek elleni küzdelemben, és gyakran új variációkat hoz létre az állandóan változó fertőzések leküzdésére. Sajnos a lisztérzékenységben szenvedőknél ez a rendszer téveszti az emberi emésztőrendszert egy betegség miatt, és megtámadja a bél nyálkahártyáját.

A cöliákia nyilvánvaló hátrányai ellenére a folyamatban lévő evolúció nem tűnik ritkábbnak. Úgy tűnik, hogy a lisztérzékenység mögött álló genetikai variánsok ugyanolyan gyakoriak, mint amióta az emberek elkezdtek búzát enni.

„Ez az az eset, amikor egy szelekciónak, amely valószínűleg betegségről és parazitákról szól, van egy mellékhatása, amely az emberek kis részében okoz lisztérzékenységet. Ez egy kompromisszum, amelyet a közelmúltbeli evolúció elhagyott bennünk, és ez nem az étrendhez való alkalmazkodás volt, hanem az étrend ellenére is alkalmazkodás volt ”- mondja Hawks. A nem kívánt kompromisszumok gyakoriak az evolúcióban. Például a vörösvértestek genetikai mutációja, amely segíti az embereket a malária túlélésében, szintén halálos sarlósejtes betegséget okozhat.

A diétán keresztüli folyamatos fejlődésünk további példái érdekesek, de bizonytalanok. Például az amiláz egy enzim, amely elősegíti a nyál keményítő emésztését. Történelmileg a nyugat-eurázsiai és mezoamerikai mezőgazdasági népek több példányban rendelkeznek a kapcsolódó génnel. Kiválasztották-e, hogy jobban megemészítsék a keményítőket? „Ez meggyőző történetet alkot, és igaz is lehet. De a biológia bonyolult, és nem teljesen világos, hogy mi működik vagy mennyire fontos ”- mondja Hawks.

A kelet-ázsiaiak - japánok, kínaiak és koreaiak - több mint egyharmadának kipirulási reakciója van, amikor metabolizálják az alkoholt, mert a folyamat során felesleges mennyiségű toxikus acetaldehid enzim keletkezik. Megalapozott genetikai bizonyíték van arra, hogy ezt nemrégiben, az elmúlt 20 000 évben választották ki - jegyzi meg Hawks.

Mivel a genomban való megjelenése nagyjából egybeeshet a rizs 10 000 évvel ezelőtti háziasításával, egyes kutatók azt sugallják, hogy ez megakadályozta az embereket abban, hogy túlzottan belemerüljenek a rizsborba. Az idővonalakat azonban nem határozzák meg pontosan sem a mutáció, sem a rizs háziasítása szempontjából. Azt is felvetették, hogy az acetaldehid védelmet nyújtott a paraziták ellen, amelyek nem tudták gyomorba bocsátani a toxint.

"Valamilyen szempontból számított a múlt népességének, mert nem volt gyakori, és most is az" - mondja Hawks. "Nagy változás, de valójában nem tudjuk, miért."

Fontosabb, mint gondolnánk?

Még az emberi bőr színe is változhat, legalábbis részben, az étrendre adott válaszként (más tényezők, a tanulmányok szerint a szexuális szelekciót is beleértve). Az emberi bőrszín jelenlegi sokfélesége viszonylag friss fejlemény. A standard hipotézis az UV-sugarak prevalenciájára koncentrál az egyenlítői szélességeken. Testünknek szüksége van D-vitaminra, így bőrünk UV-sugarakkal áztatva termeli azt. De a túl sok UV káros hatással lehet, és a sötétebb bőr pigmentek hatékonyabban gátolják őket.

Ahogy az emberek sötétebb, hidegebb szélességekre költöztek, az ötlet úgy hangzik, hogy a bőrüknek már nincs szüksége a túl sok UV-védelemre és megvilágosodik, hogy hasznosabb D-vitamint termelhessen kevesebb napfény mellett.

De a modern ukránokat őskori őseikkel összehasonlító DNS-vizsgálatok azt mutatják, hogy az európai bőrszín az elmúlt 5000 évben változott. Ennek megmagyarázására egy másik elmélet azt sugallja, hogy a bőr pigmentációja étrend hatása alatt állhatott, amikor a korai gazdálkodók a D-vitamin hiányában szenvedtek, amelyet vadászó-gyűjtögető őseik valamikor halból és állati eredetű táplálékból kaptak.

Nina Jablonski, a Penn Állami Egyetem bőrszínkutatója a Science-nek elmondta, hogy új kutatások „bizonyítékot szolgáltatnak arra, hogy a rendszeres étkezési D-vitamin elvesztése az erősebben mezőgazdasági életmódra való áttérés következtében kiválthatta” a világosabb bőr evolúcióját.

Nehéz az evolúciót cselekvésben látni. De az olyan új technológiák, mint a genomszekvenálás - és a számtalan adatgyűjtő erő a hatalmas adathalmok összeomlásához - lehetővé teszik az apró genetikai csípések észrevételét, amelyek több generáción át valódi evolúciós váltásokhoz vezethetnek. A genetikai információk adatbázisai egyre inkább olyan információkkal is párosulnak, mint a kórtörténetek és a környezeti tényezők, például az étrend, amelyek lehetővé tehetik a tudósok számára, hogy megfigyeljék a kölcsönhatás módját.

Hakhamanesh Mostafavi, a Columbia Egyetem evolúciós biológusa írt egy ilyen genomkutatást, amely 215 000 ember DNS-ét elemezte, hogy megpróbálja meglátni, hogyan fejlődünk tovább csupán egy-két generáció alatt. "Nyilvánvalóan étrendünk radikálisan változik ma, tehát ki tudja, milyen evolúciós hatása lehet" - mondja Mostafavi. "Lehet, hogy nem feltétlenül van közvetlen szelekciós hatása, de kölcsönhatásba léphet egy tulajdonságot kontrolláló génekkel."

Mostafavi genetikai kutatásai azt is feltárták, hogy néhány olyan változatot, amely valóban lerövidíti az emberi életet, például olyan, amely a dohányzókat arra ösztönzi, hogy fogyasztásukat növeljék a dohányzási normák felett, még mindig aktívan választják.

"Látjuk, hogy ennek a génnek közvetlen hatása van az emberek túlélésére" - magyarázza. - És potenciálisan el tudja képzelni, hogy a diétának ugyanolyan hatása lehet. Olyan sok közelmúltbeli étrendi változás áll rendelkezésünkre, mint például a gyorsétterem, és még nem tudjuk, milyen hatásuk lehet, vagy nem. "

Szerencsére az olyan tudósok munkájának köszönhetően, mint Mostafavi és Hawks, nem biztos, hogy 20 000 évbe telik, mire kiderül.

Brian Handwerkről

Brian Handwerk szabadúszó író, székhelye Amherst, New Hampshire.