Ajan myötä ruokavaliostamme muuttaa dramaattisesti anatomiamme, immuunijärjestelmäämme ja ehkä ihon väriä.
itse asiassa emme ole mitä syömme. Se, mitä syömme, vaikuttaa kuitenkin evoluutiokehityksemme polulle monien sukupolvien ajan. "Ruokavalio", sanoo antropologi John Hawks Wisconsinin yliopistosta Madisonissa, "on erittäin tärkeä osa evoluutiohistoriaamme. Uskomme, että viimeisen miljoonan vuoden aikana jotkut muutokset ihmisen anatomiassa, hampaissa ja kallossa liittyvät muutoksiin ruokavaliossa.”
Evoluutiomme jatkuu, ja ruokavalio on edelleen välttämätön. Geneettiset tutkimukset osoittavat, että ihmiset kehittyvät edelleen, ja luonnollisen valinnan vaikutukset geeneihin vaikuttavat kirjaimellisesti kaikkeen Alzheimerin taudista ja ihonväriistä kuukautisten ikään saakka. Ja mitä tänään syömme, vaikuttaa huomenna liikkumme suuntaan.
Onko sinulla maitoa?
Kun nisäkkäät ovat nuoria, ne tuottavat laktaasi-entsyymiä, joka auttaa sulattamaan rintamaitoon sisältyvää laktoosia. Mutta kun nisäkkäät kypsyvät, maito katoaa ruokavaliostaan. Tämä tarkoittaa, että laktoosia sulavaa entsyymiä ei enää tarvita, ja siksi aikuiset nisäkkäät lopettavat sen tuottamisen.
Mutta evoluution ansiosta jotkut ihmiset kiistävät tämän suuntauksen.
Noin kaksi kolmasosaa aikuisista on laktoositöntä tai heillä on heikentynyt sietokyky. Siirrettävyys vaihtelee kuitenkin suuresti maantieteellisesti. Joissakin Itä-Aasian osissa laktoosi-intoleranssi voi olla jopa 90 prosenttia. Varsinkin Länsi-Afrikan maiden asukkaat, arabit, kreikkalaiset, juutalaiset ja italialaiset sietävät laktoosia huonosti.
Mainosvideo:
Toisaalta pohjoiseurooppalaiset näyttävät rakastuneen laktoosiin, koska 95 prosenttia suvaitsee sitä siellä. Toisin sanoen, jopa aikuisina, he jatkavat laktaasi-entsyymin tuottamista. "Ainakin viidellä alueella väestö on säätänyt geeninsä tämän hiilihydraatin sulamiseen, ja se on edelleen aktiivinen aikuisilla", Hawkes sanoo, että se on yleisin Euroopan, Lähi-idän ja Itä-Afrikan kansojen keskuudessa.
Muinainen DNA osoittaa, että laktoositoleranssi aikuisilla on viimeaikainen evoluutiomitta. Hän oli poissa 20 tuhatta vuotta sitten. Nykyään laktoosia sietää noin kolmasosa kaikista aikuisista.
Tämä nopea evoluutiomuutos viittaa siihen, että maidonkulutus tarjosi todennäköisesti merkittäviä selviytymishyötyjä niille, jotka joutuivat fermentoimaan sitä jogurttiin tai juustoon. Käymisen aikana bakteerit hajottavat maidon sokerin, mukaan lukien laktaasin, muuttamalla siitä hapot ja helpottamalla sulamista laktoosit intoleransseille. Mutta näiden sokerien ohella suuri osa ruokakaloreista menee pois.
Hawkes selittää, miksi kyky sulattaa maitoa on ollut aikaisemmin niin arvokasta:”Ihmisillä on ollut rajoitetusti ruokaa, mutta jos sinulla on lehmiä, lampaita, vuohia tai kamelia, sinulla on mahdollisuus syödä korkeakalorisia ruokia, joita lapset sulavat, mutta aikuiset eivät. Tämän avulla ihminen voi ottaa 30 prosenttia enemmän kaloreita maidosta, ja hänellä ei ole ruuansulatuksen ongelmia, joita syntyy maitoa kulutettaessa."
Äskettäinen geenitutkimus osoitti, että laktoositoleranssi aikuisilla oli vähemmän levinnyt Rooman Britanniassa kuin nykyään. Tämä tarkoittaa, että evoluutio jatkui myös koko Euroopan kroonisen historian ajan.
Monilla ihmisillä on nyt käytössään erilaisia vaihtoehtoisia ruokia, samoin kuin laktoosittomia maito- ja laktaasitabletteja, jotka auttavat heitä sulattamaan maitotuotteita. Toisin sanoen voimme kiertää joitain luonnollisen valinnan seurauksia. Tämä tarkoittaa, että joillakin yksilöllisillä piirteillä, kuten laktoositoleranssilla, ei välttämättä ole samaa suoraa vaikutusta eloonjäämiseen ja lisääntymiseen kuin aiemmin, ainakin joillakin maailman alueilla.
”Tietojemme mukaan Ruotsissa kyky tai kyvyttömyys sulattaa maitoa ei vaikuta jälkeläisten eloonjäämiseen ja lisääntymiseen. Jos syöt ruokaa supermarketista, sietokykysi maitotuotteisiin ei vaikuta millään tavalla elinaikasi. Mutta Itä-Afrikassa sillä on silti merkitys”, Hawkes sanoo.
Vehnä, tärkkelys ja alkoholi
Nykyään kaupoista löydät usein kokonaisia gluteenittomien (gluteeniton) elintarvikkeiden hyllyjä. Nämä ovat evästeitä, keksejä ja leipää. Mutta vehnän pääproteiinin, joka on vehnän pääproteiini, sulamisen vaikeus on toinen suhteellisen viimeaikainen haaste ihmisen evoluutiossa. Ihmiset aloittivat viljan varastoinnin ja säännöllisen syömisen vasta noin 20 tuhatta vuotta sitten, ja vehnän viljelyyn he ryhtyivät vakavasti vasta kymmenentuhatta vuotta sitten.
Mutta kun vehnästä ja ruisista tuli erottamaton osa ihmisten ruokavaliota, keliaakia tai keliakia saivat laajalle levinneen. "Katsot sitä ja ihmettelet: kuinka tämä olisi voinut tapahtua?", Hawkes sanoo. "Luonnollisen valinnan ei olisi pitänyt antaa tuota tulosta."
Vastaus löytyy immuunijärjestelmän vastauksesta. Geenijärjestelmä, joka tunnetaan ihmisen suurimpana histoyhteensopivuuskompleksina, osallistuu tautien torjuntaan ja luo usein uusia muunnelmia, jotta ihminen voi vastustaa jatkuvasti muuttuvia infektioita. Valitettavasti ihmisillä, joilla on keliakia, tämä järjestelmä erehtyy ihmisen ruuansulatuksessa sairaudeksi ja hyökkää suolen limakalvoon.
Mutta keliakian ilmeisistä vaaroista huolimatta evoluutio ei näytä vähentävän sairauksien esiintyvyyttä. Taudin taustalla olevat geenivariantit ovat nykyään yhtä yleisiä kuin ne olivat, kun ihmiset alkoivat syödä vehnää.
”Täällä sairauksien ja loisten torjuntaa koskevalla valinnalla on sivuvaikutus, joka aiheuttaa keliakiaa pienelle joukolle ihmisiä. Tämä on perintö, jonka evoluutio on jättänyt meille. Se ei ollut sopeutumista ruokavalioon, vaan sopeutumista ruokavalioon”, sanoo Hawks. Tahattomat seuraukset eivät ole harvinaisia evoluutioprosessissa. Esimerkiksi punaisten verisolujen geneettiset mutaatiot, jotka auttavat ihmistä taistelemaan malariaa vastaan, johtavat myös tappavaan sairauteen, jota kutsutaan sirppisolutautiksi.
Muut esimerkit ruokavalion muutoksista johtuvasta evoluutiosta ovat myös melko uteliaita, mutta tilanne on tässä epävarmempi. Esimerkiksi on olemassa amylaasi-niminen entsyymi, joka auttaa sylkeä sulamaan tärkkelystä. Historiallisesti Länsi-Euraasian ja Keski-Amerikan maatalouskansoilla on enemmän kopioita vastaavasta geenistä. Onko tämä seurausta valinnasta, jotta ne pystyvät sulamaan paremmin tärkkelystä?”Tämä on erittäin mielenkiintoinen tarina, ja ehkä se on. Mutta biologia on monimutkainen tiede, eikä nyt ole täysin selvää, mikä mekanismi täällä toimii ja kuinka tärkeä se on”, Hawkes sanoo.
Kolmanneksella itä-aasialaisista (japanilaiset, kiinalaiset, korealaiset) kehittyy punoitusreaktio alkoholia nautittaessa, koska aineenvaihdunnan aikana ne tuottavat yli toksisen entsyymin asetaldehydin. On vahvaa geneettistä näyttöä siitä, että tällainen reaktio on ilmennyt äskettäin, viimeisen 20 000 vuoden aikana, Hawkes sanoo.
Sen esiintyminen perimässä tapahtuu suunnilleen samoin kuin riisin viljelyn aloittaminen 10 000 vuotta sitten, ja joidenkin tutkijoiden mielestä se esti ihmisiä kuluttamasta liiallisia määriä riisiä viiniä. Mutta aikataulua ei ole määritetty aivan tarkasti sekä mutaation että riisin viljelyn suhteen. Uskotaan myös, että asetaldehydi suojaa loisia vastaan, jotka eivät siedä tätä toksiinia.
"Tietyssä määrin se merkitsi paljon ihmisille aikaisemmin, koska se ei tapahtunut kovin usein silloin, ja nyt se on laajalle levinnyt", sanoo Hawkes. "Tämä on suuri muutos, mutta itse asiassa emme tiedä miksi se tapahtui."
Tärkeämpi kuin luulemme?
Jopa ihmisen ihonväri voi muuttua (ainakin osittain) vastauksena ruokavalion muutoksiin (on myös muita tekijöitä, mukaan lukien seksuaalinen valinta). Nykyään ihmiskunnan ihonvärien monimuotoisuus on suhteellisen uusi ilmiö. Vakiohypoteesi on, että päiväntasaajan leveysasteilla on enemmän ultraviolettisäteitä. Kehomme tarvitsee D-vitamiinia, ja siksi ihomme tuottaa sitä ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta. Mutta liialliset ultraviolettisäteiden määrät aiheuttavat haitallisia vaikutuksia, ja tummemmat ihon pigmentit estävät niitä paremmin.
Tämän hypoteesin mukaan, kun ihminen alkoi siirtyä vähemmän aurinkoisiin ja kylmempiin leveysasteisiin, hänen ihonsa ei enää tarvinnut suojaa voimakkaalta ultraviolettisäteilyltä, ja se kirkastui, jotta tuotettaisiin hyödyllisempää D-vitamiinia vähemmän auringonvalolla.
Mutta nykyaikaisten ukrainalaisten ja heidän esihistoriallisten esi-isiensä DNA: n vertailevat tutkimukset osoittavat, että eurooppalaisten ihonväri on muuttunut viimeisen 5000 vuoden ajan. Tämä selitetään toisella teorialla, jonka mukaan ihon pigmentoituminen voi tapahtua ruokavalion vaikutuksesta. Joten jos varhaisviljelijät kärsivät D-vitamiinin puutteesta, niin heidän esi-isänsä metsästäjien ja keräilijöiden keskuudessa saivat sitä riittävästi, ruokkien kaloja ja eläinlihaa.
Penn State Universityn väritutkija Nina Jablonski kertoi Science-lehdelle, että uudet tieteelliset todisteet viittaavat siihen, että "säännöllisen D-vitamiinin saannin välttäminen siirtymisen seurauksena istumaan maataloudelle voi aiheuttaa ihon värin asteittaista vaalenemista". …
On vaikea nähdä kehitystä toiminnassa. Uudet tekniikat, kuten genomisekvensointi ja tietokoneiden laskentateho, jotka pystyvät käsittelemään valtavia määriä dataa, antavat kuitenkin mahdollisuuden havaita pieniä geneettisiä muutoksia, jotka aiheuttavat todellisia evoluutiovaiheita monien sukupolvien ajan. Nykyään geenitietokantoja verrataan yhä useammin sairaalahistoriaan ja tekijöihin, kuten ruokavalioon, ja tämä auttaa tutkijoita tarkkailemaan niiden vuorovaikutusta ja suhdetta toisiinsa.
Columbian yliopiston evoluutiobiologi Hakhamanesh Mostafavi suoritti yhden tällaisen genomitutkimuksen, jossa analysoitiin 215 000 ihmisen DNA: ta yrittäessään ymmärtää kuinka ihmiset kehittyvät yli sukupolven tai useamman sukupolven. "On selvää, että ruokavaliomme muuttuvat radikaalisti tänään, ja kuka tietää, mitkä evoluutiovaikutukset tulevat olemaan", Mostafavi sanoo. "Suoralla lisääntymisvaikutuksella ei ehkä ole vaikutusta, mutta vuorovaikutus ominaisuuksia hallitsevien geenien kanssa on mahdollista."
Mostafavin geenitutkimukset ovat myös osoittaneet, että joillakin ihmisten elämää lyhentävillä vaihtoehdoilla, kuten sellaisella, joka saa tupakoitsijan lisäämään tupakan kulutustaan normin ylittäessä, on edelleen aktiivinen vastustuskyky valintaprosessissa.
"Näemme tämän geenin suoran vaikutuksen ihmisen elinajanodotteeseen", hän selittää. - Voidaan kuvitella, että ruokavaliolla on samanlainen vaikutus. Viime aikoina olemme kokeneet lukuisia muutoksia ruokavaliossa, esimerkiksi pikaruoan myötä, ja emme yksinkertaisesti vielä tiedä, millaisia seurauksia tällä voi olla ja ovatko ne."
Onneksi Mostafavin ja Hawksin kaltaisten tutkijoiden työn ansiosta emme ehkä tarvitse 20 000 vuotta selvittääkseen tätä.
Brian Handwerk