Nisi baš ono što jedeš. Ali tijekom mnogih generacija, ono što jedemo čini oblik našeg evolucijskog puta. "Dijeta", kaže antropolog John Hawks, sa Sveučilišta Wisconsin-Madison, "bila je temeljna priča kroz našu evolucijsku povijest. Tijekom posljednjih milijun godina došlo je do promjena u ljudskoj anatomiji, zubima i lubanji za koje mislimo da su vjerojatno povezane s promjenama u prehrani. "
Povezani sadržaj
- Kuhanje može pokrenuti čovjekovu evoluciju
Kako se naša evolucija nastavlja, presudna uloga dijeta nije izostala. Genetske studije pokazuju da se čovjek i dalje razvija, s dokazima prirodnog pritiska selekcije na gene koji utječu na sve, od Alzheimerove bolesti, boje kože do menstruacijske dobi. A ono što danas jedemo utjecat će na smjer kojim ćemo krenuti sutra.
Imate li mlijeko?
Kad su sisavci mladi, proizvode enzim zvan laktaza koji će pomoći probaviti šećernu laktozu koja se nalazi u mlijeku njihovih majki. Ali jednom kada većina sisavaca dostigne dob, mlijeko nestaje s jelovnika. To znači da enzimi za njegovo probavljanje više nisu potrebni, tako da ih odrasli sisavci obično prestaju proizvoditi.
Zahvaljujući nedavnoj evoluciji, međutim, neki ljudi prkose ovom trendu.
Otprilike dvije trećine odraslih ljudi su intolerantne na laktozu ili imaju smanjenu toleranciju na laktozu nakon dojenja. Ali tolerancija drastično varira ovisno o zemljopisu. Među nekim istočnoazijskim zajednicama netolerancija može doseći 90 posto; ljudi zapadnoafričkog, arapskog, grčkog, židovskog i talijanskog porijekla također su posebno skloni laktoznoj intoleranciji.
S druge strane, Sjeverni Europljani vole svoju laktozu - 95 posto njih je tolerantno, što znači da nastavljaju proizvoditi laktazu kao odrasli. A ti se brojevi povećavaju. "U najmanje različitih pet slučajeva, populacije su uštrcale gen odgovoran za probavu tog šećera, tako da on ostaje aktivan u odraslih", kaže Hawks, napominjući da je najčešći među narodima u Europi, na Bliskom Istoku i Istočnoj Africi.
Drevna DNA pokazuje koliko je u ovom evolucijskom smislu ova odrasla tolerancija na laktozu. Prije dvadeset tisuća godina, on nije postojao. Danas oko jedne trećine odraslih osoba ima toleranciju.
Ta evolucijska promjena munje ubrzava da izravno konzumiranje mlijeka mora osigurati ozbiljnu prednost preživljavanju u odnosu na ljude koji su morali mliječno fermentirati u jogurt ili sir. Tijekom fermentacije bakterije razgrađuju mliječne šećere, uključujući laktazu, pretvarajući ih u kiseline i olakšavajući probavu onima s netolerancijom na laktozu. Međutim, unos tih šećera dobar je dio kalorične količine hrane.
Hawks objašnjava zašto je probava mlijeka u prošlosti bila takav blagoslov: "Vi ste u ograničenom nutritivnom okruženju, osim ako imate stoku, ovce, koze ili deve, i to vam omogućava pristup visokom energetsku hranu koju dojenčad može probaviti, ali odrasli ne mogu, kaže on. "Ono što omogućuje jest omogućiti ljudima da dobiju 30 posto više kalorija iz mlijeka, a vi nemate problema s probavom koji proizlaze iz konzumacije mlijeka."
Nedavno genetičko istraživanje pokazalo je da je tolerancija na laktozu kod odraslih u Rimskoj Britaniji rjeđa nego danas, što znači da se njegova evolucija nastavila kroz čitavu zabilježenu povijest Europe.
Ovih dana mnogi ljudi imaju pristup obilnoj alternativnoj hrani, kao i mlijeku bez laktoze ili tabletama laktaze koji im pomažu u probavi redovitih mliječnih proizvoda. Drugim riječima, možemo zaobići neke utjecaje prirodne selekcije. To znači da osobine poput tolerancije na laktozu možda nemaju iste izravne utjecaje na preživljavanje ili razmnožavanje kao nekada, barem u nekim dijelovima svijeta.
"Koliko znamo, nema veze za vaš opstanak i razmnožavanje u Švedskoj možete li probaviti mlijeko ili ne. Ako jedete iz supermarketa (mliječna tolerancija ne utječe na vaš opstanak). Ali to i dalje čini razliku u Istočnoj Africi ", kaže Hawks.
Pšenica, škrob i alkohol
Ovih dana nije rijetkost pronaći čitav prehrambeni program koji je posvećen kolačićima, kruhu i krekerima bez glutena. Ipak problemi s probavom glutena - glavnog proteina koji se nalazi u pšenici - je još jedan relativno nedavni snag u ljudskoj evoluciji. Ljudi nisu počeli pohranjivati i jesti žitarice redovito prije otprilike 20 000 godina, a pripitomljavanje pšenice nije započelo ozbiljno tek prije otprilike 10 000 godina.
Otkad su pšenica i raž postali dio ljudske prehrane, imali smo relativno visoku učestalost celijakije. "Gledate ovo i kažete kako se to dogodilo?" Pita Hawks. "To je prirodni odabir ne bi trebao učiniti."
Odgovor se krije u našem imunološkom odgovoru. Sustav gena poznat kao humani leukocitni antigeni sudjeluju u borbi protiv bolesti i često proizvode nove varijacije u borbi protiv stalno mijenjanih infekcija. Nažalost, kod pojedinaca koji imaju celijakiju, ovaj sustav pogreši ljudski probavni sustav zbog bolesti i napada sluznicu crijeva.
No, unatoč očitim nedostacima celijakije, čini se da je u tijeku evolucija manje učestala. Čini se da su genetske varijante koje stoje iza celijakije jednako uobičajene kao i otkad su ljudi počeli jesti pšenicu.
„To je slučaj kada izbor koji se vjerojatno odnosi na bolest i parazite ima nuspojavu koji u maloj frakciji ljudi stvara celijakiju. To je kompromis koji nas je napustila nedavna evolucija i nije bio prilagođavanje prehrani - već prilagodba usprkos prehrani “, kaže Hawks. Nenamjerni kompromisi uobičajeni su u evoluciji. Na primjer, genetska mutacija na crvene krvne stanice koja pomaže čovjeku da preživi malariju također može proizvesti bolest smrtonosnih srpastih stanica.
Ostali primjeri naše kontinuirane evolucije kroz prehranu su intrigantni, ali nesigurni. Na primjer, amilaza je enzim koji pomaže slini da probavi škrob. Povijesno, poljoprivredni narodi zapadne Euroazije i Mezoamerice imaju više primjeraka povezanih gena. Jesu li odabrani da bolje probave škrob? "To čini uvjerljivu priču i može biti istinita. Ali biologija je komplicirana i nije posve jasno što je na poslu ili koliko je važno ", kaže Hawks.
Više od jedne trećine Istočnih Azijaca - Japanaca, Kineza i Korejaca - reagira na iscrpljenost kada metaboliziraju alkohol, jer proces stvara višak toksičnih enzima acetaldehida. Postoje snažni genetski dokazi da je ovo odabrano nedavno, u posljednjih 20.000 godina, napominje Hawks.
Kako se njegova pojava u genomu može približno podudarati s pripitomljavanjem riže prije 10 000 godina, neki istraživači sugeriraju da je spriječilo ljude da se prepuštaju rižinom vinu. Međutim, vremenski okviri nisu precizno utvrđeni ni za mutaciju, ni za pripitomljavanje riže. Također se sugeriše da je acetaldehid pružio zaštitu od parazita koji nisu u stanju izbaciti toksin.
"To je bilo na neki način važno prošlosti, jer to nije bilo uobičajeno, a sada jest", kaže Hawks. "To je velika promjena, ali zapravo ne znamo zašto."
Važnije nego što mislimo?
Čak se i boja ljudske kože može barem dijelom mijenjati kao odgovor na prehranu (drugi čimbenici, kako studije sugeriraju, uključuju seksualni odabir). Trenutna raznolikost ljudskih boja kože relativno je nedavni razvoj. Standardna hipoteza fokusirana je na prevalenciju UV zraka na ekvatorijalnim širinama. Našim tijelima je potreban vitamin D, pa ih naša koža proizvodi kad je natopljena UV zrakama. Ali previše UV zraka može imati štetne učinke, a tamniji pigmenti kože učinkovitiji su u njihovom blokiranju.
Kako su se ljudi kretali u mračnijim, hladnijim širinama, ideja se nastavlja, njihova koža više nije trebala zaštitu od previše UV zraka i posvijetlila kako bi mogla proizvesti korisniji vitamin D s manje sunčeve svjetlosti.
No DNK studije koje uspoređuju moderne Ukrajince s njihovim pretpovijesnim precima pokazuju da se europska boja kože mijenjala u posljednjih 5000 godina. Da bi se ovo objasnilo, druga teorija sugerira da je pigmentacija kože mogla biti pod utjecajem prehrane, kada su rani poljoprivrednici patili od nedostatka vitamina D, njihovi preci lovci-sakupljači jednom su dobivali ribu i životinjsku hranu.
Nina Jablonski, istraživačica boje kože na Sveučilištu Penn State, rekla je za Science da nova istraživanja "pružaju dokaz da je gubitak redovitog dijetetskog vitamina D kao rezultat prelaska na jači poljoprivredni način života mogao pokrenuti" evoluciju svjetlije kože.
Teško je vidjeti evoluciju u djelovanju. Ali nove tehnologije poput sekvenciranja genoma - i računalna moć krčenja ogromnih gomila podataka - omogućuju otkrivanje sitnih genetskih podešavanja koji se mogu sakupljati tijekom mnogih generacija do stvarnih evolucijskih pomaka. Sve se više baza podataka genetskih informacija upoređuju s podacima poput medicinske povijesti i okolišnih čimbenika poput prehrane, što znanstvenicima može omogućiti promatranje načina na koji komuniciraju.
Hakhamanesh Mostafavi, evolucijski biolog na Sveučilištu Columbia, napisao je jednu takvu studiju genoma koja je analizirala DNK od 215.000 ljudi kako bi pokušala vidjeti kako nastavljamo evoluirati u rasponu od samo jedne generacije ili dvije. "Očito se naša prehrana danas radikalno mijenja, pa tko zna koji bi evolucijski učinak mogao imati", kaže Mostafavi. "To ne mora nužno imati učinak izravne selekcije, ali može komunicirati s genima koji upravljaju osobinom."
Mostafavijeva genetska istraživanja također su otkrila da se neke varijante koje zapravo skraćuju ljudski život, poput one koja tjera pušače da povećaju svoju konzumaciju iznad norme pušenja, i dalje aktivno odabire.
"Danas vidimo izravan utjecaj tog gena na opstanak ljudi", objašnjava on. "I potencijalno možete zamisliti da dijeta može imati isti učinak. Toliko smo posljednjih promjena u prehrani, kao što je brza hrana za jedan primjer, a samo još ne znamo kakve efekte mogu ili ne moraju imati. "
Srećom, zahvaljujući radu znanstvenika poput Mostafavija i Hawksa, možda neće trebati 20 000 godina da to sazna.
