Az idő múlásával étrendünk drasztikusan megváltoztatja anatómiánkat, immunrendszerünket és esetleg a bőr színét.
Valójában nem mi vagyunk az, amit eszünk. Az, amit eszünk, sok generáción keresztül befolyásolja evolúciós fejlődésünk útját. Az étrend - mondja John Hawks, a madisoni Wisconsini Egyetem antropológusa - evolúciós történelemünk nagyon fontos eleme. Hisszük, hogy az elmúlt millió évben az emberi anatómiában, a fogakban és a koponyában bekövetkezett változások az étrend változásaival kapcsolatosak.”
Fejlődésünk folytatódik, és az étrend továbbra is nélkülözhetetlen. A genetikai vizsgálatok azt mutatják, hogy az emberek még mindig fejlődnek, és a természetes szelekció génekre gyakorolt hatása szó szerint mindent érint Alzheimer-től és a bőr színétől a menstruáció koráig. És az, amit ma eszünk, befolyásolja holnap a mozgás irányát.
Van tej?
Amikor az emlősök fiatalok, előállítják a laktáz enzimet, amely elősegíti az anyatejben található cukor-laktóz emésztését. Az emlősök érett állapotában a tej eltűnik étrendjéből. Ez azt jelenti, hogy a laktóz-emésztõ enzimre már nincs szükség, ezért a felnőtt emlősök általában abbahagyják annak termelését.
De az evolúciónak köszönhetően egyesek tagadják ezt a tendenciát.
A felnőttek körülbelül kétharmada laktóz-intolerancia vagy csökkent toleranciával rendelkezik. A hordozhatóság azonban a földrajztól függően nagyban változik. Kelet-Ázsia egyes részein a laktóz intolerancia akár 90% is lehet. Különösen a nyugat-afrikai országok lakosai, arabok, görögök, zsidók és olaszok rosszul tolerálják a laktózt.
Promóciós videó:
Másrészt úgy tűnik, hogy az észak-európaiak szerelmesek a laktózba, mert 95 százalékuk tolerálja azt ott. Vagyis még felnőttkorban is folytatják a laktáz enzim termelését. "Legalább öt régióban a lakosság módosította génjét e szénhidrát emésztésére, és felnőttekben is aktív marad" - mondja Hawkes, megjegyezve, hogy ez a leggyakoribb Európában, a Közel-Keleten és Kelet-Afrikában.
Az ókori DNS azt mutatja, hogy a laktóztolerancia felnőttekben egy újabb evolúciós intézkedés. 20 ezer évvel ezelőtt hiányzott. Ma a laktózt az összes felnőtt körülbelül egyharmada tolerálja.
Ez a gyors evolúciós változás azt sugallja, hogy a tejfogyasztás valószínűleg jelentős túlélési előnyöket biztosítana azok számára, akiknek jogurtba vagy sajtba kellett erjesztniük. Az erjedés során a baktériumok lebontják a tejcukrot, beleértve a laktázt, savakká alakítják, és megkönnyítik az emésztést azok számára, akik laktóz-intoleransek. De ezek mellett a cukrokkal az étkezési kalória nagy része eltűnik.
Hawkes elmagyarázza, miért volt a múltban olyan értékes a tej emésztésének képessége: „Az emberek korlátozott élelmezésben vannak, de ha tehenek, juhok, kecskék vagy tevék vannak, akkor lehetősége van magas kalóriatartalmú ételeket enni, amelyeket a gyermekek megemésztenek, de a felnőttek nem. Ez lehetővé teszi az ember számára, hogy 30% -kal több kalóriát extraháljon a tejből, és nincs olyan emésztési problémája, amely a tej fogyasztásakor felmerül."
Egy nemrégiben elvégzett genetikai vizsgálat azt mutatta, hogy a laktóztolerancia felnőtteknél kevésbé volt elterjedt Róma-Britanniában, mint manapság. Ez azt jelenti, hogy az evolúció az egész krónikus történelem folyamán folytatódott.
Most sokan férhetnek hozzá különféle alternatív élelmiszerekhez, valamint laktózmentes tejhez és laktáztablettákhoz, amelyek segítenek nekik a tejtermékek emésztésében. Más szavakkal, megkerülhetjük a természetes szelekció néhány következményét. Ez azt jelenti, hogy egyes egyéni tulajdonságok, például a laktóztolerancia, legalábbis a világ egyes régióiban nem gyakorolhatják ugyanolyan közvetlen hatást a túlélésre és a szaporodásra, mint a múltban.
„Tudomásunk szerint Svédországban a tej emésztésének képessége vagy képtelensége nem befolyásolja az utódok túlélését és szaporodását. Ha a szupermarketekből élelmet fogyaszt, a tejtermékekkel szembeni tolerancia semmilyen módon nem befolyásolja az élettartamát. De Kelet-Afrikában még mindig számít”- mondja Hawkes.
Búza, keményítő és alkohol
Manapság az üzletekben gyakran találhatók teljes gluténmentes (gluténmentes) élelmiszerek polcai. Ezek sütik, kekszek és kenyér. De a glutén, amely a búza fő proteinje, emésztésének nehézsége az emberi evolúció újabb kihívása. Az emberek csak kb. 20 ezer évvel ezelőtt kezdték el tárolni és rendszeresen fogyasztani a gabonaféléket, és csak tízezer évvel ezelőtt vettek komolyan búzatenyésztést.
Amikor azonban a búza és a rozs az emberi étrend szerves részévé vált, a celiakia vagy a celiakia széles körben elterjedt. „Megnézi, és kíváncsi: hogyan történhetett ez?” - mondja Hawkes. "A természetes szelekciónak nem kellett volna meghoznia ezt az eredményt."
A válasz az immunrendszer válaszában rejlik. Az emberi fő hisztokompatibilitási komplexként ismert génrendszer részt vesz a betegség elleni küzdelemben és gyakran új variációkat hoz létre, hogy egy személy ellenálljon a folyamatosan változó fertőzéseknek. Sajnos azokban az emberekben, akiknek a celiákia van, ez a rendszer betegségként hibásítja az emberi emésztőrendszert, és megtámadja a bél nyálkahártyáját.
A celiakia nyilvánvaló veszélyei ellenére az evolúció nem tűnik úgy, hogy csökkenti a betegség előfordulását. A betegség mögött levő génváltozatok ugyanolyan elterjedtek ma, mint amikor az emberek búzát fogyasztottak.
„Itt a betegségek és az élősködők elleni küzdelem elősegítésére szolgáló kiválasztásnak mellékhatása van, hogy kis számú embernél okozza a celiakia kialakulását. Ezt a hagyatékot hagyta elénk az evolúció. Ez nem az étrendhez való hozzáigazítás, hanem az étrendhez való alkalmazkodás volt”- mondja Hawks. A váratlan következmények nem ritkák az evolúciós folyamatban. Például a vörösvértestekben a genetikai mutációk, amelyek segítenek az emberektől a malária elleni küzdelemben, egy halálos betegséghez is vezetnek, amelyet sarlósejtes betegségnek hívnak.
Az étrend változásai miatt zajló folyamatos evolúció más példái szintén meglehetősen kíváncsiak, ám itt a helyzet bizonytalan. Például létezik egy amiláz nevű enzim, amely elősegíti a nyál számára a keményítő emésztését. Történelmileg a Nyugat-Eurázsia és Közép-Amerika mezőgazdasági népeinek több példánya volt a megfelelő génről. Ez a kiválasztás eredménye, hogy jobban emészthessék a keményítőt? „Ez egy nagyon érdekes történet, és talán az is. A biológia azonban összetett tudomány, és most nem vagyunk teljesen tisztában azzal, hogy milyen mechanizmus működik itt, és mennyire fontos”- mondja Hawkes.
A kelet-ázsiaiak (japán, kínai, koreai) egyharmada vöröses reakciót vált ki, amikor alkoholt felszívódnak, mivel az anyagcserék során feleslegben termelődik az acetaldehid toxikus enzime. Erős genetikai bizonyítékok vannak arra, hogy egy ilyen reakció a közelmúltban jelent meg, az elmúlt 20 000 évben - mondja Hawkes.
A genomban való megjelenése nagyjából egybeesik a rizs termesztésének 10 000 évvel ezelőtti kezdetével, és egyes tudósok úgy vélik, hogy ez megakadályozta az embereket abban, hogy túlzott mennyiségű rizsbort fogyaszthassanak. Az időkeretet azonban nem igazán határozták meg, mind a mutáció, mind a rizs termesztése szempontjából. Úgy gondolják továbbá, hogy az acetaldehid védi azokat a parazitákat, amelyek nem tolerálják ezt a toxint.
"Bizonyos mértékben ez sokat számított az emberek számára a múltban, mert akkoriban nem történt meg nagyon gyakran, és most széles körben elterjedt" - mondja Hawkes. "Ez jelentős változás, de valójában nem tudjuk, miért történt ez."
Fontosabb, mint gondolnánk?
Még az ember bőrszíne is változhat (legalábbis részben) az étrend megváltozására reagálva (vannak más tényezők, beleértve a szexuális szelekciót). Az emberiség bőrfestékeinek mai változatossága viszonylag új jelenség. A szokásos hipotézis az, hogy több ultraibolya sugárzás van az egyenlítői szélességeken. Testünknek szüksége van D-vitaminra, ezért bőrünk ultraibolya sugárzás hatására termeli azt. De a túl sok ultraibolya sugárzás káros hatásokat okoz, és a sötétebb bőrpigmensek jobban blokkolják őket.
E hipotézis szerint, amikor egy ember kevésbé napos és hidegebb szélességi fokra költözött, bőrére már nem volt szükség a hatékony ultraibolya sugárzással szembeni védelemre, és megvilágosodott annak érdekében, hogy hasznosabb D-vitamint nyerjen kevesebb napfényben.
A modern ukránok és őskori ősök DNS-ére vonatkozó összehasonlító tanulmányok azonban azt mutatják, hogy az európaiak bőrszíne megváltozott az elmúlt 5000 évben. Ezt egy másik elmélet magyarázza, amely szerint a bőr pigmentációja étkezés hatására bekövetkezhet. Tehát, ha a korai gazdálkodók szenvedtek a D-vitamin hiányában, akkor őseik a vadászok és gyűjtők köréből elegendő mennyiségben kapják meg, halakból és állati húsból táplálkozva.
Nina Jablonski, a Penn State University színkutatója elmondta a Science magazinnak, hogy új tudományos bizonyítékok azt sugallják, hogy "az ülő mezőgazdasági életre való áttérés eredményeként a D-vitamin rendszeres bevitelének elkerülése fokozatosan megvilágíthatja a bőr színét". …
Nehéz látni az evolúciót a cselekvés során. Azonban az olyan új technológiák, mint a genom szekvenálás és a számítógépek számítási képessége, amelyek hatalmas mennyiségű adatot tudnak feldolgozni, lehetővé teszik az apró genetikai változások észlelését, amelyek sok generáció során valódi evolúciós eltolódásokat okoznak. Manapság egyre gyakrabban hasonlítják össze a genetikai adatbázisokat az orvosi történetekkel és olyan tényezőkkel, mint például az étrend, és ez segít a tudósoknak megfigyelni, hogy miként működnek egymással és hogyan kapcsolódnak egymáshoz.
Hakhamanesh Mostafavi, a Columbia Egyetem evolúciós biológusa elvégezte a genom egy ilyen vizsgálatát, amelyben 215 000 ember DNS-ét elemezte, hogy megértse, hogyan fejlődik az emberek egy vagy két generáció alatt. "Nyilvánvaló, hogy étrendünk ma radikálisan megváltozik, és ki tudja, mi lesz az evolúció következményei" - mondja Mostafavi. "Lehet, hogy nincs közvetlen szaporodási hatás, de lehetséges a kölcsönhatás a géneket, amelyek ellenőrzik a vonásokat."
A Mostafavi genetikai kutatásai azt is kimutatták, hogy egyes, az emberi életet lerövidítő lehetőségek, például az, amely miatt a dohányosok a normát meghaladóan növelik a dohányfogyasztást, továbbra is aktív rezisztenciát mutatnak a kiválasztási folyamatban.
"Ma látjuk, hogy ez a gén közvetlenül befolyásolja az emberi élettartamot" - magyarázza. - Elképzelhető, hogy az étrend hasonló hatással rendelkezik. Az utóbbi időben számos változást tapasztaltunk az étrendben, mondjuk a gyorsétterem megjelenésével, és még csak nem tudjuk, hogy ennek milyen következményei lehetnek, és hogy lesznek-e.
Szerencsére, olyan tudósok munkájának köszönhetően, mint a Mostafavi és a Hawks, valószínűleg nincs szükségünk 20 000 évre ennek kiderítéséhez.
Brian Handwerk