Laika gaitā mūsu uzturs dramatiski maina mūsu anatomiju, imūnsistēmu un varbūt ādas krāsu.
patiesībā mēs neesam tas, ko ēdam. Tomēr tas, ko mēs ēdam, ietekmē mūsu evolūcijas attīstības ceļu daudzām paaudzēm. Diēta, saka antropologs Džons Hawks no Viskonsinas Universitātes Madisonā, ir ļoti svarīgs elements mūsu evolūcijas vēsturē. Mēs uzskatām, ka pēdējo miljonu gadu laikā dažas izmaiņas cilvēka anatomijā, zobos un galvaskausā ir saistītas ar izmaiņām uzturā.”
Mūsu evolūcija turpinās, un uzturs joprojām ir būtisks. Ģenētiskie pētījumi liecina, ka cilvēki joprojām attīstās, un dabiskās atlases ietekme uz gēniem burtiski ietekmē visu, sākot no Alcheimera slimības un ādas krāsas līdz menstruāciju vecumam. Un tas, ko mēs ēdam šodien, ietekmēs mūsu rītdienas kustības virzienu.
Vai tev ir piens?
Kad zīdītāji ir mazi, tie ražo fermentu laktāzi, kas palīdz sagremot mātes pienā atrodamo cukura laktozi. Bet, zīdītājiem nobriestot, piens pazūd no viņu uztura. Tas nozīmē, ka laktozi sagremojošais enzīms vairs nav vajadzīgs, un tāpēc pieaugušie zīdītāji to parasti pārtrauc.
Bet pateicoties evolūcijai, daži cilvēki atspēko šo tendenci.
Apmēram divas trešdaļas pieaugušo nepanes laktozi vai viņiem ir samazināta tolerance. Tomēr pārnesamība ievērojami atšķiras atkarībā no ģeogrāfijas. Dažās Austrumāzijas daļās laktozes nepanesība var sasniegt pat 90 procentus. Jo īpaši laktozi slikti panes Rietumāfrikas valstu iedzīvotāji, arābi, grieķi, ebreji un itāļi.
Reklāmas video:
No otras puses, šķiet, ka ziemeļeiropieši ir iemīlējuši laktozi, jo 95 procenti tur to panes. Tas ir, pat pieaugušā vecumā viņi turpina ražot enzīmu laktāzi. "Vismaz piecos reģionos iedzīvotāji ir pielāgojuši savu gēnu šī ogļhidrāta sagremošanai, un tas joprojām ir aktīvs pieaugušajiem," saka Hawkes, atzīmējot, ka tas ir visizplatītākais starp Eiropas, Tuvo Austrumu un Austrumāfrikas tautām.
Senā DNS parāda, ka laktozes tolerance pieaugušajiem ir nesens evolūcijas pasākums. Viņa nebija prom pirms 20 tūkstošiem gadu. Mūsdienās laktozi panes apmēram trešdaļa no visiem pieaugušajiem.
Šīs straujās evolūcijas izmaiņas liek domāt, ka piena patēriņš, iespējams, nodrošināja ievērojamus izdzīvošanas ieguvumus salīdzinājumā ar tiem, kuriem tas bija jāraudzē jogurtā vai sierā. Fermentācijas laikā baktērijas sadala piena cukuru, ieskaitot laktāzi, pārveidojot to skābēs un atvieglojot gremošanu tiem, kam laktozes nepanes. Bet kopā ar šiem cukuriem liela daļa pārtikas kaloriju pazūd.
Hawkes paskaidro, kāpēc agrāk spēja sagremot pienu ir bijusi tik vērtīga: “Cilvēku ēdiens ir bijis ierobežots, taču, ja jums ir govis, aitas, kazas vai kamieļi, jums ir iespēja ēst augstas kaloriju pārtikas produktus, ko bērni sagremo, bet pieaugušie to nedara. Tas ļauj cilvēkam no piena izdalīt par 30 procentiem vairāk kaloriju, un viņam nav gremošanas problēmu, kas rodas, patērējot pienu."
Nesena ģenētiskā izpēte parādīja, ka laktozes tolerance pieaugušajiem bija mazāk izplatīta Romas Lielbritānijā nekā šobrīd. Tas nozīmē, ka evolūcija turpinājās arī visā hronikas vēsturē Eiropā.
Tagad daudziem cilvēkiem ir pieejami dažādi alternatīvi pārtikas produkti, kā arī piens un laktozes tabletes, kas nesatur laktozi, kas viņiem palīdz sagremot piena produktus. Citiem vārdiem sakot, mēs varam izvairīties no dažām dabiskās atlases sekām. Tas nozīmē, ka dažām atsevišķām iezīmēm, piemēram, laktozes tolerancei, vismaz dažos pasaules reģionos, iespējams, nav tikpat tiešas ietekmes uz izdzīvošanu un pavairošanu kā pagātnē.
“Cik mēs zinām, Zviedrijā spēja vai nespēja sagremot pienu neko nemaina pēcnācēju izdzīvošanai un pavairošanai. Ja ēdat lielveikala ēdienu, jūsu tolerance pret piena produktiem nekādā veidā neietekmē jūsu dzīves ilgumu. Bet Austrumāfrikā tas joprojām ir svarīgs,”saka Hawkes.
Kvieši, ciete un alkohols
Mūsdienās veikalos bieži varat atrast veselus plauktus bez lipekļa (bez lipekļa). Tie ir cepumi, krekeri un maize. Bet grūtības sagremot lipekli, kas ir galvenais kviešu proteīns, ir vēl viens salīdzinoši nesens izaicinājums cilvēka evolūcijā. Cilvēki sāka glabāt un regulāri ēst graudus tikai aptuveni pirms 20 tūkstošiem gadu, un kviešu audzēšanu nopietni uzsāka tikai pirms 10 tūkstošiem gadu.
Bet, kad kvieši un rudzi kļuva par neatņemamu cilvēka uztura sastāvdaļu, celiakija vai celiakija kļuva plaši izplatīta. “Jūs to skatāties un domājat: kā tas varēja notikt?” Saka Havics. "Dabiskajai atlasei nevajadzēja dot šādu rezultātu."
Atbilde slēpjas imūnsistēmas reakcijā. Gēnu sistēma, kas pazīstama kā cilvēka galvenais histocompatibility komplekss, ir iesaistīta cīņā pret slimībām un bieži rada jaunas variācijas, lai cilvēks varētu pretoties pastāvīgi mainīgajām infekcijām. Diemžēl tiem cilvēkiem, kuriem ir celiakija, šī sistēma maldina cilvēka gremošanas sistēmu kā slimību un uzbrūk zarnu gļotādai.
Bet, neraugoties uz acīmredzamām celiakijas briesmām, evolūcija, šķiet, nemazina slimības biežumu. Slimības gēnu varianti šodien ir tikpat izplatīti kā tie, kad cilvēki sāka ēst kviešus.
“Šeit atlasei, kas palīdz cīnīties ar slimībām un parazītiem, blakusparādība ir celiakijas izraisīšana mazam cilvēku skaitam. Tas ir mantojums, ko evolūcija mums ir atstājusi. Tā nebija adaptācija diētai, bet gan pielāgošanās diētai,”saka Hawks. Neparedzētas sekas evolūcijas procesā nav nekas neparasts. Piemēram, sarkano asins šūnu ģenētiskās mutācijas, kas palīdz cilvēkam cīnīties pret malāriju, noved pie arī nāvējošas slimības, ko sauc par sirpjveida šūnu slimību.
Arī citi pastāvīgas evolūcijas piemēri, kas saistīti ar izmaiņām uzturā, ir diezgan ziņkārīgi, taču šeit situācija ir neskaidrāka. Piemēram, ir ferments ar nosaukumu amilāze, kas palīdz siekalām sagremot cieti. Vēsturiski Eirāzijas rietumu un Centrālamerikas lauksaimniecības tautām ir vairāk attiecīgā gēna eksemplāru. Vai tas ir atlases rezultāts, lai tie varētu labāk sagremot cieti? “Šis ir ļoti interesants stāsts, un varbūt tas ir. Bet bioloģija ir sarežģīta zinātne, un tagad mums nav pilnībā skaidrs, kāds mehānisms šeit darbojas un cik svarīgs tas ir,”saka Hawkes.
Trešdaļa austrumu aziātu (japāņu, ķīniešu, korejiešu) absorbējot alkoholu, attīstās apsārtuma reakcija, jo metabolisma procesā tie rada toksiskā fermenta acetaldehīda pārpalikumu. Ir pārliecinoši ģenētiski pierādījumi tam, ka šāda reakcija ir parādījusies nesen, pēdējo 20 000 gadu laikā, saka Hawkes.
Tās parādīšanās genomā aptuveni sakrīt ar rīsu audzēšanas sākumu pirms 10 000 gadiem, un daži zinātnieki uzskata, ka tas neļāva cilvēkiem patērēt pārmērīgu rīsu vīna daudzumu. Tomēr laika grafiks nav precīzi definēts gan mutāciju, gan rīsu audzēšanas jomā. Tāpat tiek uzskatīts, ka acetaldehīds aizsargā pret parazītiem, kuri nevar paciest šo toksīnu.
"Zināmā mērā cilvēkiem tas agrāk bija ļoti nozīmīgs, jo toreiz tas nenotika ļoti bieži, un tagad tas ir plaši izplatīts," saka Hawkes. "Šīs ir būtiskas izmaiņas, taču patiesībā mēs nezinām, kāpēc tas notika."
Svarīgāk, nekā mēs domājam?
Pat cilvēka ādas krāsa var mainīties (vismaz daļēji), reaģējot uz izmaiņām uzturā (ir arī citi faktori, ieskaitot seksuālo atlasi). Mūsdienās ādas krāsu dažādība cilvēcē ir salīdzinoši jauna parādība. Standarta hipotēze ir tāda, ka ekvatoriālajos platuma grādos ir vairāk ultravioleto staru. Mūsu ķermenim ir nepieciešams D vitamīns, un tāpēc mūsu āda to ražo ultravioletā starojuma ietekmē. Bet pārmērīgs ultravioleto staru daudzums rada kaitīgu iedarbību, un tumšāki ādas pigmenti tos veiksmīgāk bloķē.
Saskaņā ar šo hipotēzi, kad cilvēks sāka pārvietoties uz mazāk saulainiem un vēsākiem platuma grādiem, viņa ādai vairs nebija nepieciešama aizsardzība pret spēcīgu ultravioleto starojumu, un tā kļuva gaišāka, lai ražotu noderīgāku D vitamīnu ar mazāku saules gaismu.
Bet mūsdienu ukraiņu un viņu aizvēsturisko senču DNS salīdzinošie pētījumi liecina, ka eiropiešu ādas krāsa pēdējos 5000 gadus ir mainījusies. To izskaidro cita teorija, kas paredz, ka uztura ietekmē varētu notikt ādas pigmentācija. Tātad, ja agrīnie zemnieki cieta no D vitamīna trūkuma, tad viņu senči no mednieku un savācēju skaita to saņēma pietiekamā daudzumā, barojot ar zivīm un dzīvnieku gaļu.
Pina Valsts universitātes krāsu pētniece Ņina Jablonski žurnālam Science sacīja, ka jaunie zinātniskie dati liecina, ka "izvairīšanās no regulāras D vitamīna uzņemšanas pārejas uz mazkustīgu lauksaimniecības dzīvi rezultātā var izraisīt pakāpenisku ādas krāsas izgaismošanu". …
Darbībā ir grūti redzēt evolūciju. Tomēr jaunās tehnoloģijas, piemēram, genomu sekvencēšana un datoru skaitļošanas jauda, kas var apstrādāt milzīgu datu daudzumu, ļauj pamanīt sīkas ģenētiskas izmaiņas, kas daudzu paaudžu laikā izraisa reālas evolūcijas maiņas. Mūsdienās arvien biežāk ģenētiskās datu bāzes tiek salīdzinātas ar medicīnisko vēsturi un tādiem faktoriem kā uzturs, un tas palīdz zinātniekiem novērot to mijiedarbību un savstarpējo saistību.
Kolumbijas universitātes evolūcijas biologs Hakhamanesh Mostafavi veica vienu šādu genoma pētījumu, analizējot 215 000 cilvēku DNS, mēģinot saprast, kā cilvēki attīstās paaudzes vai divu laikā. "Ir skaidrs, ka mūsu uzturs šodien kardināli mainās, un kas zina, kāda būs evolūcijas ietekme," saka Mostafavi. "Iespējams, ka nav tiešas selekcijas ietekmes, bet ir iespējama mijiedarbība ar gēniem, kas kontrolē pazīmes."
Mostafavi ģenētiskie pētījumi arī parādīja, ka dažas iespējas, kas saīsina cilvēka dzīvi, piemēram, tas, kas liek smēķētājam palielināt savu tabakas patēriņu virs normas, joprojām ir aktīvā pretestībā atlases procesā.
"Mēs šodien redzam šī gēna tiešu ietekmi uz cilvēka dzīves ilgumu," viņš skaidro. - Var iedomāties, ka uzturam ir līdzīga iedarbība. Nesen mēs esam piedzīvojuši daudzas izmaiņas uzturā, teiksim, līdz ar ātrās ēdināšanas parādīšanos, un mēs vienkārši vēl nezinām, kādas tam var būt sekas un vai tās būs."
Par laimi, pateicoties tādu zinātnieku darbam kā Mostafavi un Hawks, mums, iespējams, nevajadzēs 20 000 gadu, lai to izdomātu.
Braiens Rodžers