С течение на времето диетата ни променя драстично нашата анатомия, имунната ни система и може би цвета на кожата.
всъщност ние не сме това, което ядем. Обаче това, което ядем, влияе върху пътя на нашето еволюционно развитие в продължение на много поколения. Диетата, казва антропологът Джон Хокс от Университета на Уисконсин в Медисън, е много важен елемент в нашата еволюционна история. Вярваме, че през последните милиони години някои промени в човешката анатомия, зъби и череп са свързани с промените в диетата."
Нашата еволюция продължава, а диетата остава от съществено значение. Генетичните изследвания показват, че хората все още се развиват и ефектите от естествения подбор върху гените влияят буквално на всичко - от болестта на Алцхаймер и цвета на кожата до възрастта на менструацията. И това, което ядем днес, ще повлияе на посоката на нашето движение утре.
Имате ли мляко?
Когато бозайниците са млади, те произвеждат ензима лактаза, който помага за усвояването на захарната лактоза, която се намира в майчиното мляко. Но докато бозайниците узряват, млякото изчезва от диетата им. Това означава, че ензимът за усвояване на лактоза вече не е необходим и затова възрастните бозайници обикновено спират да го произвеждат.
Но благодарение на еволюцията някои хора опровергават тази тенденция.
Около две трети от възрастните имат непоносимост към лактоза или имат намалена поносимост. Преносимостта обаче варира значително в зависимост от географията. В някои части на Източна Азия непоносимостта към лактоза може да достигне 90 процента. По-специално, лактозата се понася слабо от жителите на западноафриканските страни, арабите, гърците, евреите и италианците.
Промоционално видео:
От друга страна, северноевропейците изглежда са влюбени в лактозата, защото 95 процента я търпят там. Тоест, дори в зряла възраст те продължават да произвеждат ензима лактаза. „В поне пет региона населението е приспособило своя ген за храносмилането на този въглехидрат и той остава активен при възрастни“, казва Хоукс, отбелязвайки, че той е най-често срещан сред народите на Европа, Близкия Изток и Източна Африка.
Древната ДНК показва, че лактозната поносимост при възрастни е скорошна еволюционна мярка. Тя отсъстваше преди 20 хиляди години. Днес лактозата се понася от около една трета от всички възрастни.
Тази бърза еволюционна промяна предполага, че вероятно консумацията на мляко ще има значителни ползи за оцеляване спрямо тези, които трябва да го ферментират в кисело мляко или сирене. По време на ферментацията бактериите разграждат млечната захар, включително лактазата, превръщат я в киселини и улесняват усвояването на онези, които имат непоносимост към лактоза. Но заедно с тези захари, голяма част от калориите в храната си отива.
Хоукс обяснява защо способността да се усвоява млякото е била толкова ценна в миналото: „Хората са били ограничени в храната си, но ако имате крави, овце, кози или камили, имате възможност да ядете висококалорични храни, които децата усвояват, но възрастните нямат. Това позволява на човек да извлече 30 процента повече калории от млякото и той няма храносмилателните проблеми, които възникват при консумация на мляко “.
Неотдавнашно генетично проучване показа, че толерантността към лактоза при възрастни е по-малко разпространена в Римска Великобритания, отколкото днес. Това означава, че еволюцията продължава и през цялата хроника на Европа.
Сега много хора имат достъп до различни алтернативни храни, както и без мляко и лактазна таблетки, които им помагат да усвояват млечните продукти. С други думи, можем да заобиколим някои от последствията от естествения подбор. Това означава, че някои индивидуални черти, като лактозна толерантност, може да нямат същото пряко въздействие върху оцеляването и възпроизводството, както в миналото, поне в някои региони на света.
„Доколкото знаем, в Швеция способността или неспособността да се усвоява млякото няма никаква разлика за оцеляването и възпроизводството на потомството. Ако ядете храна от супермаркета, толерантността ви към млечните продукти не влияе по никакъв начин на живота ви. Но в Източна Африка това все още има значение “, казва Хоукс.
Пшеница, нишесте и алкохол
Днес често в магазините можете да намерите цели рафтове от храни без глутен (без глутен). Това са бисквитки, крекери и хляб. Но трудността при усвояването на глутена, който е основният протеин в пшеницата, е друго сравнително ново предизвикателство в човешката еволюция. Хората започнали да съхраняват и редовно ядат зърно едва преди около 20 хиляди години, а те се заели сериозно с отглеждането на пшеница само преди 10 хиляди години.
Но когато пшеницата и ръжът станаха неразделна част от човешката диета, целиакия или целиакия станаха широко разпространени. „Гледаш го и се чудиш: как би могло да се случи това?“, Казва Хоукс. "Естественият подбор не би трябвало да доведе до този резултат."
Отговорът се крие в отговора на имунната система. Генната система, известна като основен човешки комплекс за хистосъвместимост, участва в борбата с болестите и често създава нови вариации, за да може човек да устои на непрекъснато променящите се инфекции. За съжаление, при тези хора, които имат цьолиакия, тази система погрешно греши храносмилателната система на човека за заболяване и атакува чревната лигавица.
Но въпреки очевидните опасности от цьолиакия, еволюцията изглежда не намалява честотата на заболяването. Генните варианти зад болестта са също толкова разпространени днес, колкото бяха, когато хората започнаха да ядат жито.
„Това е случай, при който селекцията за подпомагане на борбата с болестите и паразитите има страничен ефект от причиняване на цьолиакия при малък брой хора. Това е наследството, което еволюцията ни е оставила. Това не беше адаптация към диетата, а адаптация срещу диетата “, казва Хоукс. Непредвидените последици не са рядкост в еволюционния процес. Например генетичните мутации в червените кръвни клетки, които помагат на човек да се бори с маларията, също водят до смъртоносна болест, наречена сърповидно-клетъчна болест.
Други примери за продължаваща еволюция поради промени в диетата също са доста любопитни, но тук ситуацията е по-несигурна. Например, има ензим, наречен амилаза, който помага на слюнката да усвои нишесте. В исторически план селскостопанските народи в Западна Евразия и Централна Америка имат повече копия на съответния ген. Това е резултат от селекцията, така че те да усвояват по-добре нишесте? „Това е много интересна история и може би е така. Но биологията е сложна наука и сега не сме напълно ясни какъв механизъм действа тук и колко е важен “, казва Хоукс.
Една трета от източноазиатците (японци, китайци, корейци) развиват реакция на зачервяване, когато абсорбират алкохол, тъй като в процеса на метаболизма те произвеждат излишък от токсичния ензим ацеталдехид. Има силни генетични доказателства, че подобна реакция се е появила наскоро, през последните 20 000 години, казва Хоукс.
Появата му в генома приблизително съвпада с началото на отглеждането на ориз преди 10 000 години и някои учени смятат, че той е попречил на хората да консумират прекомерно количество оризово вино. Но времевата рамка не е точно определена, както за мутацията, така и за отглеждането на ориз. Смята се също, че ацеталдехидът предпазва от паразити, които не могат да понасят този токсин.
„До известна степен той имаше значение за хората в миналото, защото не се случваше много често тогава и сега е широко разпространен“, казва Хоукс. "Това е основна промяна, но всъщност не знаем защо се е случила."
По-важно, отколкото мислим?
Дори цветът на кожата на човек може да се промени (поне отчасти) в отговор на промените в диетата (има и други фактори, включително сексуален подбор). Днешното разнообразие от цветове на кожата в човечеството е сравнително ново явление. Стандартната хипотеза е, че в екваториалните ширини има повече ултравиолетови лъчи. Тялото ни се нуждае от витамин D и следователно кожата ни го произвежда под въздействието на ултравиолетовата радиация. Но прекомерното количество ултравиолетови лъчи причинява вредни ефекти, а по-тъмните пигменти на кожата са по-успешни при блокирането им.
Според тази хипотеза, когато човек започна да се придвижва към по-малко слънчеви и по-студени географски ширини, кожата му вече не се нуждае от защита от мощно ултравиолетово лъчение и тя озарява, за да произведе по-полезен витамин D с по-малко слънчева светлина.
Но сравнителните изследвания на ДНК на съвременните украинци и техните праисторически предци показват, че цветът на кожата на европейците се променя през последните 5000 години. Това се обяснява с друга теория, която е, че пигментацията на кожата може да възникне под въздействието на диетата. И така, ако ранните земеделци страдат от липса на витамин D, тогава техните предци сред ловците и събирачите го получавали в достатъчни количества, хранейки се с риба и животинско месо.
Нина Джаблонски, изследователка на цвета на кожата в държавния университет в Пенсилвания, заяви пред списание Science, че новите научни доказателства сочат, че „избягването на редовен прием на витамин D в резултат на прехода към заседнал селскостопански живот може да доведе до постепенно изсветляване на цвета на кожата. …
Трудно е да се види еволюцията в действие. Новите технологии като последователност на геномите и изчислителната мощ на компютрите, които могат да обработват огромни количества данни, дават възможност да се забележат малки генетични промени, които в продължение на много поколения причиняват реални еволюционни промени. Днес все по-често генетичните бази данни се сравняват с медицински истории и фактори като диета и това помага на учените да наблюдават как си взаимодействат и се свързват.
Еволюционният биолог Hakhamanesh Mostafavi от Колумбийския университет проведе едно такова изследване на генома, анализирайки ДНК на 215 000 души в опит да разбере как хората се развиват през едно или две поколения. „Ясно е, че нашите диети коренно се променят днес и кой знае какви ще бъдат еволюционните последици“, казва Мостафави. „Възможно е да няма директен ефект на размножаване, но е възможно взаимодействие с гени, които контролират черти.“
Генетичните проучвания на Mostafavi също показват, че някои варианти, които съкращават човешкия живот, например този, който кара пушача да увеличи консумацията на тютюн над нормата, все още срещат активна съпротива в процеса на подбор.
„Днес наблюдаваме пряко въздействие на този ген върху продължителността на живота на човека“, обяснява той. - Човек може да си представи, че диетата има подобен ефект. Напоследък преживяваме много промени в диетата, да речем, с появата на бърза храна и просто все още не знаем какви могат да бъдат последствията от това и дали ще бъдат те.
За щастие, благодарение на работата на учени като Мостафави и Хоукс, може да не ни трябват 20 000 години, за да разберем това.
Брайън Хандверк
