Du er ikke det du spiser, akkurat. Men over mange generasjoner, forme det vi spiser vår evolusjonsvei. "Kosthold, " sier antropolog John Hawks, University of Wisconsin-Madison, "har vært en grunnleggende historie gjennom hele vår evolusjonshistorie. I løpet av de siste million årene har det skjedd endringer i menneskets anatomi, tenner og skallen, som vi tror er relatert til endringer i kostholdet. ”
Relatert innhold
- Matlaging kan ha drevet menneskelig evolusjon
Når evolusjonen vår fortsetter, har ikke den viktige rollen til kosthold forsvunnet. Genetiske studier viser at mennesker fortsatt er i utvikling, med bevis på naturlig seleksjonstrykk på gener som påvirker alt fra Alzheimers sykdom til hudfarge til menstruasjonsalder. Og det vi spiser i dag, vil påvirke retningen vi tar i morgen.
Fikk melk?
Når pattedyr er små, produserer de et enzym kalt laktase for å hjelpe med å fordøye sukkerholdig laktose som finnes i mors melk. Men når de fleste pattedyr er i alder, forsvinner melk fra menyen. Det betyr at enzymer for å fordøye det ikke lenger er behov, så voksne pattedyr slutter typisk å produsere dem.
Takket være nyere evolusjon trosser imidlertid noen mennesker denne trenden.
Rundt to tredjedeler av voksne mennesker er laktoseintolerante eller har redusert laktosetoleranse etter spedbarnsalderen. Men toleransen varierer dramatisk avhengig av geografi. Blant noen østasiatiske samfunn kan intoleranse nå 90 prosent; mennesker med vestafrikansk, arabisk, gresk, jødisk og italiensk avstamming er også spesielt utsatt for laktoseintoleranse.
Nord-europeere ser derimot ut til å elske laktosen deres - 95 prosent av dem er tolerante, noe som betyr at de fortsetter å produsere laktase som voksne. Og de tallene øker. "I minst fem tilfeller har populasjoner finjustert genet som er ansvarlig for å fordøye det sukkeret, slik at det forblir aktivt hos voksne, " sier Hawks, og bemerker at det er mest vanlig blant folk i Europa, Midt-Østen og Øst-Afrika.
Ancient DNA viser hvor nylig denne voksen laktosetoleransen er, i evolusjonære termer. For tjue tusen år siden var det ikke-eksisterende. I dag har omtrent en tredjedel av alle voksne toleranse.
Den lynraske evolusjonsendringen antyder at direkte melkeforbruk må ha gitt en alvorlig overlevelsesfordel i forhold til folk som måtte gjære meieri til yoghurt eller ost. Under gjæringen bryter bakterier melkesukker inkludert laktase, gjør dem om til syrer og letter fordøyelsen for de med laktoseintoleranse. Borte med de sukkerene er imidlertid en god del av matens kaloriinnhold.
Hawks forklarer hvorfor det å ha vært i stand til å fordøye melk ville vært en slik velsignelse i fortiden: “Du er i et næringsbegrenset miljø, bortsett fra at du har storfe, sauer, geiter eller kameler, og det gir deg tilgang til en høy energimat som spedbarn kan fordøye, men voksne ikke kan, sier han. "Hva det gjør er å la folk få 30 prosent mer kalorier ut av melk, og du har ikke fordøyelsesproblemene som kommer fra melkeforbruk."
En fersk genetisk studie fant at laktosetoleranse for voksne var mindre vanlig i Romerike Storbritannia enn i dag, noe som betyr at dens utvikling har fortsatt i hele Europas registrerte historie.
I disse dager har mange mennesker tilgang til rikelig alternativ mat i tillegg til laktosefri melk eller laktasepiller som hjelper dem å fordøye vanlig meieri. Vi kan med andre ord omgå noen virkninger av naturlig seleksjon. Det betyr at trekk som laktosetoleranse kanskje ikke har samme direkte innvirkning på overlevelse eller reproduksjon som de en gang gjorde - i alle fall i noen deler av verden.
"Så vidt vi vet, gjør det ingen forskjell for din overlevelse og reproduksjon i Sverige om du kan fordøye melk eller ikke. Hvis du spiser ute i et supermarked (meieritoleransen påvirker ikke overlevelsen). Men det gjør fortsatt en forskjell i Øst-Afrika, sier Hawks.
Hvete, stivelse og alkohol
I disse dager er det ikke uvanlig å finne en hel matbutikkgang som er viet til glutenfrie informasjonskapsler, brød og kjeks. Likevel er problemer med å fordøye gluten - det viktigste proteinet som finnes i hvete - en annen relativt fersk hage i menneskets evolusjon. Mennesker begynte ikke å lagre og spise korn regelmessig før for rundt 20 000 år siden, og hvetestamling begynte ikke for alvor før for rundt 10.000 år siden.
Siden hvete og rug ble en basis av menneskelige dietter, har vi imidlertid hatt en relativt høy hyppighet av cøliaki. “Du ser på dette og sier hvordan det skjedde?” Spør Hawks. "Det er noe som naturlig utvalg ikke burde ha gjort."
Svaret ligger i immunresponsen vår. Et system med gener kjent som menneskelige leukocyttantigener deltar i kampen mot sykdom, og produserer ofte nye variasjoner for å bekjempe stadig forandrede infeksjoner. Dessverre, for personer med cøliaki, feiler dette systemet menneskets fordøyelsessystem for en sykdom og angriper slimhinnen i tarmen.
Til tross for de åpenbare ulempene ved cøliaki, ser det ikke ut til at den løpende evolusjonen gjør det mindre hyppig. De genetiske variantene bak cøliaki ser ut til å være like vanlige nå som de har vært siden mennesker begynte å spise hvete.
“Dette er et tilfelle der et utvalg som sannsynligvis handler om sykdom og parasitter, har en bivirkning som gir cøliaki hos en liten brøkdel av mennesker. Det er en avveining som den nylige utviklingen har forlatt oss, og det var ikke en tilpasning til kostholdet - det var en tilpasning til tross for kosthold, sier Hawks. Utilsiktede avveininger er vanlige i evolusjonen. For eksempel kan den genetiske mutasjonen til røde blodlegemer som hjelper mennesker overleve malaria også produsere den dødelige sigdcellesykdommen.
Andre eksempler på vår fortsatte evolusjon gjennom kosthold er spennende, men usikre. For eksempel er Amylase et enzym som hjelper spytt med å fordøye stivelse. Historisk sett har landbruksfolk fra Vest-Eurasia og Mesoamerica flere kopier av det tilhørende genet. Ble de valgt til å fordøye stivelse bedre? “Det gjør en overbevisende historie, og det kan være sant. Men biologi er komplisert og det er ikke helt klart hva som er på jobb eller hvor viktig det er, sier Hawks.
Mer enn en tredjedel av østasiaterne - japanske, kinesere og koreanere - får en skyllingsreaksjon når de metaboliserer alkohol, fordi prosessen skaper et overskudd av giftige acetaldehydenzymer. Det er sterke genetiske bevis på at dette ble valgt nylig, i løpet av de siste 20 000 årene, bemerker Hawks.
Fordi utseendet i genomet kan omtrent sammenfalle med ris domestisering for 10.000 år siden, antyder noen forskere at det hindret folk i å overgi seg med risvin. Tidslinjene er imidlertid ikke nøyaktig bestemt for verken mutasjonen eller roms domestisering. Det er også antydet at acetaldehyd tilbød beskyttelse mot parasitter som ikke var i stand til å mage giftstoffet.
"Det betydde på noen måte for tidligere befolkninger, fordi det ikke var vanlig og nå er det, " sier Hawks. "Det er en stor forandring, men vi vet egentlig ikke hvorfor."
Viktigere enn vi tror?
Til og med fargen på menneskelig hud kan forandre seg, i det minste delvis, som et svar på kostholdet (andre faktorer, antyder studier, inkluderer seksuell seleksjon). Det nåværende mangfoldet av menneskelige hudfarger er en relativt ny utvikling. Standardhypotesen fokuserer på utbredelsen av UV-stråler ved ekvatoriale breddegrader. Kroppene våre trenger D-vitamin, så huden vår produserer den når den blir dynket av UV-stråler. Men for mye UV kan ha skadelige effekter, og mørkere hudpigmenter er mer effektive til å blokkere dem.
Etter hvert som mennesker beveget seg inn i mørkere, kaldere breddegrader, går ideen, deres hud hadde ikke lenger behov for beskyttelse mot for mye UV og lettet slik at den kunne gi mer fordelaktig vitamin D med mindre sollys.
Men DNA-studier som sammenligner moderne ukrainere med sine forhistoriske forfedre, viser at europeisk hudfarge har endret seg de siste 5000 årene. For å forklare dette antyder en annen teori at hudpigmentering kunne ha vært under påvirkning av kosthold, da de tidlige bøndene led av mangel på vitamin D, som deres jeger-samlerforfedre en gang fikk fra fisk og animalsk mat.
Nina Jablonski, en hudfargeforsker ved Penn State University, fortalte Science at ny forskning “gir bevis for at tap av vanlig vitamin D i kosten som et resultat av overgangen til en sterkere landbruksstil kan ha utløst” utviklingen av lysere hud.
Det er vanskelig å se evolusjonen i aksjon. Men nye teknologier som genomsekvensering - og datakraften til å knuse enorme bunker med data - gjør det mulig å oppdage ørsmå genetiske tweaks som over mange generasjoner kan oppfylle reelle evolusjonsskift. I økende grad blir databaser med genetisk informasjon også sammenkoblet med informasjon som medisinsk historie og miljøfaktorer som kosthold, noe som kan gi forskere mulighet til å observere hvordan de samhandler.
Hakhamanesh Mostafavi, en evolusjonsbiolog ved Columbia University, forfatter en slik genomstudie som analyserte DNA fra 215 000 mennesker for å prøve å se hvordan vi fortsetter å utvikle oss i løpet av bare en generasjon eller to. "Det er klart at kostholdet vårt endrer seg i dag, så hvem vet hvilken evolusjonseffekt det kan ha, " sier Mostafavi. "Det har ikke nødvendigvis en direkte seleksjonseffekt, men det kan samhandle med gener som kontrollerer en egenskap."
Mostafavis genetiske forskning avslørte også at noen varianter som faktisk forkorter menneskeliv, som en som ber røykere til å øke forbruket over røykingsnormer, fremdeles blir valgt aktivt mot.
"Vi ser en direkte effekt av dette genet på overlevelsen av mennesker i dag, " forklarer han. “Og potensielt kan du forestille deg at kosthold kan ha samme effekt. Vi har så mange nyere kostholdsendringer, som hurtigmat for ett eksempel, og vi vet ennå ikke hvilke effekter de kan ha eller ikke har. ”
Heldigvis, takket være arbeidet til forskere som Mostafavi og Hawks, kan det ikke ta 20 000 år å finne ut av det.
