Человеческая тяга к крахмалу восходит к доисторическим временам
Согласно новому исследованию, давняя любовь современных людей к углеводам может возникнуть задолго до нашего существования как вида.
Фото: Моника Грабковска/unsplash.com
Некогда господствовавший стереотип о том, что древние люди ели стейки мамонтов и другие куски мяса, помог подпитать идею о том, что они придерживались высокобелковой диеты, чтобы развить большой мозг. Но, как сообщает CNN, недавние археологические находки поставили под сомнение это представление, предполагая, что люди давно развили вкус к углеводам, таким как клубни и другие крахмалистые продукты, обнаруженные в бактериях, обнаруженных в зубах.
Новое исследование, опубликованное в журнале Science, представляет первые доказательства наследственной предрасположенности к богатой углеводами диете. Ученые проследили эволюцию гена, который позволяет людям легче переваривать крахмал, расщепляя его на простые сахара, которые наши тела могут использовать для получения энергии. Исследование показало, что эти гены были продублированы задолго до появления сельского хозяйства.
Это могло произойти сотни тысяч лет назад, задолго до того, как наш вид, Homo sapiens, или даже неандертальцы, выделились в отдельную человеческую линию, отмечает CNN.
Исследователи из Лаборатории Джексона в Фармингтоне, штат Коннектикут, и Университета в Буффало, штат Нью-Йорк, проанализировали геномы 68 древних людей. Исследовательская группа сосредоточилась на гене под названием AMY1, который позволяет людям распознавать и расщеплять сложный углевод крахмал во рту, вырабатывая фермент под названием амилаза. Без амилазы люди не смогли бы переваривать такие продукты, как картофель, макароны, рис или хлеб.
Сегодня у людей есть несколько копий этого гена, и их количество варьируется от человека к человеку. Однако генетикам было трудно понять, как и когда число этих генов увеличилось — что связано с тем, когда потребление крахмала, вероятно, стало полезным для здоровья человека.
«Главный вопрос, на который мы пытались ответить, заключался в том, когда произошла эта дупликация? Вот почему мы начали изучать древние геномы», — говорит автор исследования Фейза Йилмаз, научный сотрудник в Лаборатории Джексона.
«Предыдущие исследования показали, что существует корреляция между числом копий AMY1 и количеством фермента амилазы, который секретируется в нашей слюне. Мы хотели выяснить, связано ли это с развитием сельского хозяйства. «Это острый вопрос», — сказала она.
Команда обнаружила, что еще 45 000 лет назад охотники-собиратели, образ жизни которых предшествовал сельскому хозяйству, имели в среднем от четырех до восьми копий AMY1, что позволяет предположить, что Homo sapiens любил крахмал задолго до того, как одомашнивание сельскохозяйственных культур сформировало рацион человека.
Исследование также показало, что дупликация гена AMY1 существовала в геномах неандертальцев и денисовцев, вымерших гомининов, впервые обнаруженных в 2010 году, о которых известно относительно мало. Согласно исследованию, наличие множественных копий гена у трех видов человека предполагает, что это была черта, присущая общему предку до того, как различные линии разошлись.
Открытие означает, что у древних людей было более одной копии AMY1 еще 800 000 лет назад.
Неясно, когда именно ген AMY1 был изначально дублирован, но, скорее всего, это произошло случайно. Наличие более чем одной копии создало генетическую возможность, которая дала людям преимущество в адаптации к новым диетам, особенно крахмалистым, поскольку они сталкивались с различными условиями окружающей среды.
Анализ также показал, что количество копий AMY1, переносимых людьми, резко возросло за последние 4000 лет, вероятно, в результате естественного отбора, поскольку люди адаптировались к богатой крахмалом диете, переходя от образа жизни охотников-собирателей к сельскому хозяйству и выращиванию зерновых.
Исследование «предоставляет убедительные доказательства» того, как молекулярный механизм для преобразования неперевариваемых крахмалов в легкоусвояемые сахара эволюционировал у людей, сказал Тейлор Гермес, доцент кафедры антропологии Университета Арканзаса, который не принимал участия в исследовании.
Более того, новое исследование подтверждает новую теорию о том, что именно углеводы, а не белки, обеспечивают энергию, необходимую для увеличения размера человеческого мозга с течением времени, отметил он.
«Авторы приходят к выводу, что увеличенное число копий гена амилазы, которое приводит к большей способности расщеплять крахмал, могло развиться за сотни тысяч лет до появления неандертальцев или денисовцев, что подтверждает идею о том, что крахмалы метаболизировались в простые сахара, которые способствовали быстрому развитию мозга в ходе эволюции человека», — сказал Хермес.
«Хотя я считаю, что необходимы дополнительные исследования с использованием более качественных древних человеческих геномов, я был удивлен, что авторам удалось обнаружить несколько копий гена амилазы в геномах неандертальцев и денисовцев, которые были опубликованы ранее», — добавил Хермес. «Это показывает ценность продолжения изучения геномов наших человеческих предков для получения важных медицинских и физиологических знаний».
Сложно понять, как отдельные гены менялись с течением времени в популяциях, и это исследование «чрезвычайно захватывающее», — сказала Кристина Уориннер, доцент кафедры социальных наук и антропологии имени Джона Л. Лоеба в Гарвардском университете.
«Мы знаем, что изменения в рационе питания сыграли центральную роль в эволюции человека… но реконструкция этих событий, которые произошли тысячи, сотни тысяч или даже миллионы лет назад, является сложной задачей», — сказала Уориннер, которая не принимала участия в исследовании. «Геномный анализ, проведенный в этом исследовании, наконец, помогает точно определить некоторые из этих важных вех и раскрывает интригующие подсказки о долгой любви человечества к крахмалу».
Свежие комментарии