איך גבינה, חיטה ואלכוהול עיצבו התפתחות אנושית

אתה לא מה שאתה אוכל, בדיוק. אך לאורך דורות רבים, מה שאנו אוכלים מעצב את דרכנו האבולוציונית. "דיאטה", אומר האנתרופולוג ג'ון הוקס, מאוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון, "היה סיפור מהותי לאורך ההיסטוריה האבולוציונית שלנו. במהלך מיליון השנים האחרונות חלו שינויים באנטומיה אנושית, שיניים וגולגולת, שלדעתנו קשורים כנראה לשינויים בתזונה. "

תוכן קשור

• בישול עשוי להניע את האבולוציה האנושית

ככל שהאבולוציה שלנו נמשכת, התפקיד המכריע של הדיאטה לא נעלם. מחקרים גנטיים מראים כי בני האדם עדיין מתפתחים, עם עדות ללחצי סלקציה טבעית על גנים המשפיעים על כל דבר, החל ממחלת אלצהיימר ועד צבע עור ועד גיל הווסת. ומה שאנו אוכלים היום ישפיע על הכיוון שנלך אליו מחר.

קיבלתי חלב?

כאשר יונקים הם צעירים, הם מייצרים אנזים הנקרא לקטאז שיעזור לעכל את הלקטוז הסוכרי שנמצא בחלב אמם. אבל ברגע שמרבית היונקים מגיעים לגילם, חלב נעלם מהתפריט. המשמעות היא שאנזימים לעיכול זה כבר אינם נחוצים, ולכן יונקים בוגרים בדרך כלל מפסיקים לייצר אותם.

אולם בזכות האבולוציה האחרונה, בני אדם מסוימים מתריסים נגד מגמה זו.

כשני שלישים מבני האדם הבוגרים אינם סובלניים ללקטוז או שהם סובלים מסבילות ללקטוז לאחר ינקותם. אבל הסובלנות משתנה באופן דרמטי בהתאם לגיאוגרפיה. בקרב חלק מקהילות מזרח אסיה, אי הסובלנות יכולה להגיע ל 90 אחוז; אנשים ממוצא מערב אפריקני, ערבי, יווני, יהודי ואיטלקי מועדים גם הם לחוסר סובלנות ללקטוז.

לעומת זאת, צפון אירופאים אוהבים את הלקטוז שלהם - 95 אחוז מהם סובלניים, כלומר הם ממשיכים לייצר לקטאז כמבוגרים. והמספרים האלה הולכים וגדלים. "לפחות בחמישה מקרים שונים, אוכלוסיות צייצו את הגן האחראי לעיכול הסוכר כך שהוא יישאר פעיל אצל מבוגרים", אומר הוקס, ומציין כי הוא נפוץ בעיקר בקרב עמים באירופה, המזרח התיכון ומזרח אפריקה.

DNA עתיק מראה עד כמה סובלנות הלקטוז למבוגרים זה לאחרונה, במונחים אבולוציוניים. לפני עשרים אלף שנה זה לא היה קיים. כיום, כשליש מכל המבוגרים סובלים.

השינוי האבולוציוני המהיר של הברק מצביע על כך שצריכת חלב ישירה כנראה סיפקה יתרון הישרדותי רציני על פני עמים שנאלצו לתסס חלב ליוגורט או גבינה. במהלך התסיסה, חיידקים מפרקים סוכרים מחלב הכוללים לקטאז, הופכים אותם לחומצות ומקלים על העיכול עבור הסובלים מאי סבילות ללקטוז. עם זאת, נעלמו סוכרים אלה נתח טוב מתכולת הקלוריות של המזון.

הוקס מסביר מדוע היכולת לעכל חלב הייתה דבר כה טוב בעבר: "אתה נמצא בסביבה מוגבלת תזונה, למעט שיש לך בקר, כבשים, עזים או גמלים וזה נותן לך גישה לגובה מזון אנרגטי שתינוקות יכולים לעכל אך מבוגרים לא יכולים ", הוא אומר. "מה שהוא עושה זה לאפשר לאנשים להוציא 30 אחוז קלוריות יותר מחלב, ואין לך בעיות עיכול שמקורן בצריכת חלב."

מחקר גנטי שנערך לאחרונה מצא כי סובלנות ללקטוז למבוגרים הייתה פחות נפוצה בבריטניה הרומית מאשר כיום, כלומר התפתחותה נמשכה לאורך ההיסטוריה הרשומה של אירופה.

בימינו, לבני אדם רבים יש גישה למזונות חלופיים בשפע כמו גם חלב נטול לקטוז או כדורי לקטאז המסייעים להם לעכל חלב רגיל. במילים אחרות, אנו יכולים לעקוף כמה השפעות של הברירה הטבעית. פירוש הדבר שלתכונות כמו לסובלנות ללקטוז לא יכולות להיות אותן השפעות ישירות על ההישרדות או ההתרבות שהם עשו פעם אחת - לפחות באזורים מסוימים בעולם.

"עד כמה שידוע לנו, זה לא משנה את ההישרדות וההתרבות שלך בשבדיה אם אתה יכול לעכל חלב או לא. אם אתם אוכלים בסופרמרקט (סובלנות החלב שלכם לא משפיעה על ההישרדות שלכם). אבל זה עדיין עושה את ההבדל במזרח אפריקה, "אומר הוקס.

חיטה, עמילן ואלכוהול

בימינו לא נדיר למצוא מעבר מכולת שלם המוקדש לעוגיות, לחם וקרקרים ללא גלוטן. עם זאת, בעיות בעיכול גלוטן - החלבון העיקרי שנמצא בחיטה - הוא עוד התייחסות יחסית לאחרונה להתפתחות האדם. בני אדם לא התחילו לאגור ולאכול דגנים באופן קבוע עד לפני כ- 20, 000 שנה, וביית החיטה לא החל ברצינות עד לפני כ- 10, 000 שנה.

מכיוון שחיטה ושיפון הפכו את מצרך התזונה לבני אדם, עם זאת, עברנו תדירות גבוהה יחסית של מחלת צליאק. "אתה מסתכל על זה ואומר איך זה קרה?" שואל הוקס. "זה דבר שבחירה טבעית לא הייתה צריכה לעשות."

התשובה נעוצה בתגובה החיסונית שלנו. מערכת של גנים המכונים אנטיגנים לויקוציטים אנושיים לוקחים חלק במאבק נגד מחלות, ומייצרת לעתים קרובות וריאציות חדשות להילחם בזיהומים המשתנים ללא הרף. לרוע המזל, עבור אנשים הסובלים ממחלת הצליאק, מערכת זו שוגעת במערכת העיכול האנושית במחלה ותוקפת את רירית המעיים.

עם זאת, למרות החסרונות הברורים של מחלת הצליאק, נראה כי אבולוציה מתמשכת לא הופכת אותה לעיתים תכופות פחות. נראה שהווריאציות הגנטיות שמאחורי מחלת הצליאק נפוצות באותה מידה כמו שהיו מאז שבני האדם החלו לאכול חיטה.

"זה מקרה בו לבחירה שהיא ככל הנראה מחלות וטפילים יש תופעת לוואי שמייצרת מחלת צליאק אצל חלק קטן מהאנשים. זה חילופי דברים שהאבולוציה האחרונה הותירה אותנו והיא לא הייתה הסתגלות לתזונה - זו הייתה התאמה למרות הדיאטה, "אומר הוקס. פיצויים לא מכוונים נפוצים באבולוציה. לדוגמה, המוטציה הגנטית לכדוריות הדם האדומות המסייעת לבני אדם לשרוד מלריה יכולה גם היא לייצר את מחלת תאי המגל הקטלני.

דוגמאות נוספות להתפתחותנו המתמשכת באמצעות דיאטה הן מסקרנות אך לא וודאות. למשל, אמילאז הוא אנזים המסייע לעיכול עמילן. מבחינה היסטורית, לעמים חקלאיים ממערב אירואסיה ומסואמריקה יש יותר עותקים של הגן הקשור. האם נבחרו לעכל טוב יותר את העמילנים? "זה הופך סיפור משכנע וייתכן שהוא נכון. אבל הביולוגיה מורכבת ולא ברור לחלוטין מה בעבודה או כמה זה חשוב ", אומר הוקס.

יותר משליש מאסיית מזרח אסיה - יפנים, סינים וקוריאנים - מגיבים בתגובת שטיפה כאשר הם מטבוליזם אלכוהול, מכיוון שהתהליך יוצר עודף אנזימי אצטאלדהיד רעילים. קיימות עדויות גנטיות חזקות לכך שנבחר לאחרונה, במהלך 20, 000 השנים האחרונות, מציין הוקס.

מכיוון שהופעתו בגנום עשויה לחפוף בערך את ביות האורז לפני 10, 000 שנה, יש חוקרים המציעים כי זה מנע מאנשים להתמכר ליין אורז. עם זאת, קווי הזמן אינם נקבעים במדויק לא למוטציה או לביות האורז. עוד הוצע כי אצטלדהיד הציע הגנה מפני טפילים שלא הצליחו לבטן את הרעלן.

"זה היה חשוב בדרך כלשהי לאוכלוסיות העבר, מכיוון שזה לא היה נפוץ ועכשיו זה, " אומר הוקס. "זה שינוי גדול, אבל אנחנו באמת לא יודעים למה."

חשוב יותר ממה שאנחנו חושבים?

אפילו צבע עור האדם עשוי להשתנות, לפחות בחלקו, כתגובה לתזונה (גורמים אחרים, כך עולה ממחקרים, כוללים בחירה מינית). המגוון הנוכחי של צבעי העור האנושיים הוא פיתוח יחסית יחסית. ההשערה הסטנדרטית מתמקדת בשכיחות קרני ה- UV ברוחב המשווה. גופנו זקוק לוויטמין D ולכן העור שלנו מייצר אותו כאשר הוא ספוג בקרני UV. אך ליותר מדי UV יכולות להיות השפעות מזיקות, ופיגמנטים עור כהים יעילים יותר לחסימה.

ככל שבני האדם עברו לרוחבי רוח כהים וקרים יותר, הרעיון הולך, ועורם כבר לא היה זקוק להגנה מפני יותר מדי UV והבהיר כך שיוכל לייצר ויטמין D מועיל יותר עם פחות אור שמש.

אולם מחקרי DNA המשווים בין אוקראינים מודרניים לאבותיהם הקדמוניים מראים שצבע העור האירופי השתנה במהלך 5, 000 השנים האחרונות. כדי להסביר זאת, תיאוריה אחרת מצביעה על כך שפיגמנטציה של העור יכולה הייתה להיות תחת השפעה של תזונה, כאשר חקלאים מוקדמים סבלו ממחסור בוויטמין D שאבותיהם הציידים-לקטים קיבלו פעם מאוכלים מדגים ומחי.

נינה יבלונסקי, חוקרת צבע עור מאוניברסיטת פן סטייט, אמרה למדע כי מחקר חדש "מספק הוכחות לכך שאובדן של ויטמין D תזונתי רגיל כתוצאה מהמעבר לאורח חיים חקלאי חזק יותר עלול לגרום" להתפתחות עור בהיר יותר.

קשה לראות את האבולוציה בפעולה. אבל טכנולוגיות חדשות כמו רצף גנום - וכוח המחשוב לפיצוץ ערימות נתונים אדירות - מאפשרים לאתר ציוצים גנטיים זעירים שיכולים להוסיף לדורות רבים לשינויים אבולוציוניים אמיתיים. יותר ויותר, מאגרי מידע של מידע גנטי משויכים גם למידע כמו היסטוריות רפואיות וגורמים סביבתיים כמו דיאטה, מה שעשוי לאפשר למדענים להתבונן בדרכי הקיום שלהם.

ח'חאמאנש מוסטבי, ביולוג ביולוגי אבולוציוני באוניברסיטת קולומביה, חיבר מחקר גנום אחד כזה שניתח DNA מ- 215, 000 איש כדי לנסות לראות כיצד אנו ממשיכים להתפתח לאורך פרק זמן של דור או שניים. "ברור שהתזונה שלנו משתנה היום באופן קיצוני, אז מי יודע איזו השפעה אבולוציונית עשויה להיות", אומר מוספטבי. "יתכן וזה לא בהכרח יש השפעה על בחירה ישירה, אך הוא עשוי לתקשר עם גנים השולטים בתכונה."

המחקר הגנטי של Mostafavi גילה גם כי עדיין משתמשים באופן פעיל כנגד גרסאות המקצרות את חיי האדם, כמו זו שמבקשת מעשנים להגדיל את צריכתן מעל לנורמות העישון.

"אנו רואים השפעה ישירה של גן זה על הישרדותם של בני האדם כיום", הוא מסביר. "וייתכן שאתה יכול לדמיין שלתזונה עשויה להיות אותה סוג של השפעה. יש לנו כל כך הרבה שינויים תזונתיים אחרונים, כמו מזון מהיר לדוגמא אחת, ואנחנו פשוט לא יודעים עדיין אילו השפעות הם עשויים להיות או לא. "

למרבה המזל, בזכות עבודתם של מדענים כמו מוספטבי והוקס, יתכן שלא ייקח 20, 000 שנה לגלות זאת.