https://frosthead.com

Kuidas juust, nisu ja alkohol kujundasid inimese evolutsiooni

Sa pole täpselt see, mida sööd. Kuid paljude põlvkondade vältel kujundab meie evolutsioonitee seda, mida me sööme. Wisconsini-Madisoni ülikooli antropoloog John Hawks ütleb, et "dieet" on olnud kogu meie evolutsiooniajaloo põhialus. Viimase miljoni aasta jooksul on inimese anatoomias, hammastes ja koljus toimunud muutusi, mis meie arvates on tõenäoliselt seotud muutustega toitumises. "

Seotud sisu

  • Cooking võib olla ajendanud inimese evolutsiooni

Meie evolutsiooni jätkudes pole dieedi otsustav roll kadunud. Geneetilised uuringud näitavad, et inimesed arenevad endiselt ning tõendid geenide loodusliku valiku surve kohta mõjutavad kõike alates Alzheimeri tõvest kuni nahavärvi ja menstruatsioonieani. Ja see, mida me täna sööme, mõjutab seda suunda, mille homme võtame.

Said piima?

Kui imetajad on noored, toodavad nad ensüümi laktaas, mis aitab seedida ema piimas leiduvat suhkrut sisaldavat laktoosi. Kuid kui enamik imetajaid saab vanuseks, kaob piim menüüst. See tähendab, et ensüüme selle seedimiseks pole enam vaja, nii et tavaliselt lõpetavad täiskasvanud imetajad nende tootmise.

Tänu hiljutisele arengule trotsivad mõned inimesed seda suundumust.

Ligikaudu kaks kolmandikku täiskasvanud inimestest on laktoositalumatad või on imikueas vähenenud laktoositaluvusega. Kuid tolerants on dramaatiliselt erinev, sõltuvalt geograafiast. Mõne Ida-Aasia kogukonna hulgas võib sallimatus ulatuda 90 protsendini; Lääne-Aafrika, araabia, kreeka, juudi ja itaalia päritolu inimesed on samuti eriti altid laktoositalumatusele.

Põhja-eurooplased seevastu näivad armastavat oma laktoosi - 95 protsenti neist on tolerantsed, mis tähendab, et nad jätkavad laktaasi tootmist täiskasvanuna. Ja need arv kasvab. "Vähemalt erineval viiel juhul on elanikkond kohandanud selle suhkru seedimise eest vastutavat geeni, nii et see säiliks täiskasvanutel aktiivsena, " ütleb Hawks, märkides, et see on kõige levinum Euroopa, Lähis-Ida ja Ida-Aafrika rahvaste seas.

Iidne DNA näitab, kui uus on see täiskasvanute laktoositaluvus evolutsioonilises mõttes. Kakskümmend tuhat aastat tagasi oli see olematu. Tänapäeval on sallivus umbes kolmandikul kõigist täiskasvanutest.

See välkkiire evolutsiooniline muutus viitab sellele, et piimatoodete otsetarbimine pidi pakkuma tõsist ellujäämisvõimalust nende rahvaste ees, kes pidid piimatooteid jogurtiks või juustuks kääritama. Fermentatsiooni käigus lagundavad bakterid piimasuhkruid, sealhulgas laktaasi, muutes need hapeteks ja hõlbustades laktoositalumatusega inimeste seedimist. Nende suhkrutega koos on aga hea osa toidu kalorisisaldusest.

Hawks selgitab, miks piima seedimise võimalus oleks minevikus olnud selline õnnistus: “Olete piiratud toitumiskeskkonnas, välja arvatud juhul, kui teil on veiseid või lambaid, kitsi või kaameleid ja see annab teile juurdepääsu kõrgele energiatoit, mida imikud saavad seedida, kuid täiskasvanud ei saa, ”sõnab ta. "See võimaldab inimestel saada piimast 30 protsenti rohkem kaloreid ja teil pole piimatoodetest tulenevaid seedeprobleeme."

Hiljutises geeniuuringus leiti, et täiskasvanute laktoositaluvus oli Rooma Suurbritannias vähem levinud kui tänapäeval, mis tähendab, et selle areng on kestnud kogu Euroopa ajaloo vältel.

Nendel päevadel on paljudel inimestel juurdepääs rikkalikele alternatiivtoitudele, aga ka laktoosivabale piimale või laktaasi pillidele, mis aitavad neil tavalist piimatooteid seedida. Teisisõnu, me võime loodusliku valiku mõjust mööda hiilida. See tähendab, et sellised omadused nagu laktoositaluvus ei pruugi ellujäämisele ega paljunemisele avaldada samasugust otsest mõju, nagu nad kunagi tegid - vähemalt mõnes maailma piirkonnas.

„Niipalju kui me teame, pole teie ellujäämisel ja paljunemisel Rootsis mingit vahet, kas saate piima seedida või mitte. Kui sööte supermarketist väljaspool (piimatoodete taluvus ei mõjuta teie ellujäämist). Kuid see teeb Ida-Aafrikas siiski vahet, ”sõnab Hawks.

Nisu, tärklis ja alkohol

Tänapäeval pole haruldane leida kogu toidupoe vahekäiku, mis oleks pühendatud gluteenivabadele küpsistele, leivale ja kreekeritele. Gluteeni - peamise nisust leiduva valgu - seedimisprobleemid on aga veel üks suhteliselt hiljutine tükk inimese evolutsioonis. Inimesed hakkasid teravilja regulaarselt ladustama ja sööma alles umbes 20 000 aastat tagasi ja nisu kodustamine algas tõsiselt alles umbes 10 000 aastat tagasi.

Kuna nisust ja rukist sai inimtoiduaine, on tsöliaakiat esinenud suhteliselt sageli. "Vaatad seda ja ütled, kuidas see juhtus?" Küsib Hawks. "See on asi, mida loomulik valik poleks tohtinud teha."

Vastus peitub meie immuunvastuses. Inimese leukotsüütide antigeenidena tuntud geenide süsteem osaleb võitluses haiguste vastu ja toodab sageli uusi variatsioone pidevalt muutuvate nakkuste vastu võitlemiseks. Kahjuks eksib see süsteem tsöliaakiahaigetel inimese seedesüsteemi haiguse tõttu ja ründab soolestiku limaskesta.

Vaatamata tsöliaakia ilmsetele puudustele ei näi jätkuv evolutsioon seda siiski harvemaks muutvat. Tsöliaakia taga olevad geneetilised variandid näivad olevat praegu sama tavalised kui nad on olnud sellest ajast peale, kui inimesed nisu sööma hakkasid.

„See on juhtum, kus valikul, mis hõlmab tõenäoliselt haigusi ja parasiite, on kõrvaltoime, mis põhjustab vähesel osal inimestest tsöliaakiat. See on kompromiss, mille hiljutine areng on meile jätnud, ja see polnud kohanemine dieediga - see oli kohanemine vaatamata dieedile, ”räägib Hawks. Tahtmatud kompromissid on evolutsioonis tavalised. Näiteks võib punase vereliblede geneetiline mutatsioon, mis aitab inimestel malaariast üle elada, põhjustada surmava sirprakulise haiguse.

Muud näited meie pidevast dieedi kaudu evolutsioonist on intrigeerivad, kuid ebakindlad. Näiteks on amülaas ensüüm, mis aitab süljes tärklist seedida. Ajalooliselt on Lääne-Euraasia ja Mesoamerica põllumajanduse rahvastel rohkem seotud geeni eksemplare. Kas nad valiti tärklisi paremini seedima? “See teeb köitva loo ja see võib tõsi olla. Kuid bioloogia on keeruline ja pole veel täiesti selge, mis tööl on või kui oluline see on, ”räägib Hawks.

Enam kui kolmandikul ida-aasialastest - jaapanlastel, hiinlastel ja korealastel - tekib alkoholi metaboliseerimisel punetusreaktsioon, kuna see protsess tekitab ülemääraste toksiliste atseetaldehüüdensüümide sisalduse. On olemas kindlaid geneetilisi tõendeid selle kohta, et see valiti hiljuti, viimase 20 000 aasta jooksul, märgib Hawks.

Kuna selle ilmumine genoomis võib enam-vähem kokku langeda riisi kodustamisega 10 000 aastat tagasi, väidavad mõned teadlased, et see takistas inimesi riisiveinist üle mõistmast. Ajavahemikke ei ole aga mutatsiooni ega riisi kodustamise jaoks täpselt kindlaks määratud. Samuti on pakutud, et atseetaldehüüd pakkus kaitset parasiitide eest, kes ei suutnud toksiini maos hoida.

"See oli mingil moel oluline varasematele elanikkondadele, kuna see polnud tavaline ja nüüd on see nii, " ütleb Hawks. "See on suur muutus, kuid me tõesti ei tea, miks."

Tähtsamad kui me arvame?

Isegi inimese naha värvus võib vähemalt osaliselt muutuda vastusena dieedile (muud tegurid, uuringud näitavad, hõlmavad seksuaalset valikut). Inimeste nahavärvide praegune mitmekesisus on suhteliselt hiljutine areng. Standardhüpotees keskendub UV-kiirte levimusele ekvaatorilistel laiuskraadidel. Meie keha vajab D-vitamiini, nii et meie nahk toodab seda UV-kiirte leotamisel. Kuid liiga suurel UV-kiirgusel võib olla kahjulik mõju ja tumedamad nahapigmendid blokeerivad neid tõhusamalt.

Inimeste liikumisel tumedamatesse ja külmematesse laiuskraadidesse läheb mõte, et nende nahk ei vajanud enam kaitset liiga suure ultraviolettkiirguse eest ja helendas, nii et see võiks vähem päikesevalguse käes toota kasulikumat D-vitamiini.

Kuid DNA-uuringud, milles võrreldakse tänapäevaseid ukrainlasi nende eelajalooliste esivanematega, näitavad, et Euroopa nahavärv on viimase 5000 aasta jooksul muutunud. Selle selgitamiseks soovitab teine ​​teooria, et naha pigmentatsioon võis olla dieedi mõjul, kui varased põllumehed kannatasid D-vitamiini puuduse all, mida nende jahimehed-kogujad esivanemad kunagi kaladest ja loomsest toidust said.

Penni osariigi ülikooli nahavärvide uurija Nina Jablonski ütles ajakirjale Science, et uued uuringud "annavad tõendusmaterjali selle kohta, et tavapärasest dieedist saadava D-vitamiini kaotamine tugevamale põllumajanduslikule eluviisile ülemineku tagajärjel võis käivitada" heledama naha arengu.

Tegevuses on keeruline näha evolutsiooni. Kuid uued tehnoloogiad, näiteks genoomi järjestamine - ja arvutusvõimsus massiliste andmehunnikute purustamiseks - võimaldavad märgata pisikesi geneetilisi muudatusi, mis võivad paljude põlvkondade vältel lisada tõelisi evolutsioonilisi muutusi. Üha enam on geneetilise teabe andmebaasid ühendatud ka sellise teabega nagu haiguslugu ja keskkonnategurid, näiteks toitumine, mis võib teadlastel võimaldada jälgida nende koostoimimisviise.

Columbia ülikooli evolutsioonibioloog Hakhamanesh Mostafavi on kirjutanud ühe sellise genoomiuuringu, milles analüüsiti 215 000 inimese DNA-d, et proovida näha, kuidas me areneme edasi vaid ühe või kahe põlvkonna vältel. "Ilmselt muutub meie toitumine täna radikaalselt, nii et kes teab, milline evolutsiooniline mõju sellel võib olla, " ütleb Mostafavi. "Sellel ei pruugi ilmtingimata olla otsest selektsiooniefekti, kuid see võib suhelda tunnust kontrollivate geenidega."

Mostafavi geeniuuringutest selgus ka, et mõnda varianti, mis tegelikult lühendab inimese elu, näiteks sellist, mis õhutab suitsetajaid suurendama oma tarbimist suitsetamisstandarditest kõrgemale, valitakse endiselt aktiivselt.

"Me näeme selle geeni otsest mõju inimeste ellujäämisele tänapäeval, " selgitab ta. Ja potentsiaalselt võite ette kujutada, et dieedil võib olla samalaadne mõju. Meil on viimasel ajal nii palju toitumismuudatusi, nagu ühe näite puhul kiirtoit, ja me lihtsalt ei tea veel, millist mõju need võivad omada või mitte. ”

Õnneks ei pruugi tänu selliste teadlaste tööle nagu Mostafavi ja Hawks teada saada 20 000 aastat.

Kuidas juust, nisu ja alkohol kujundasid inimese evolutsiooni