Med tiden förändrar vår diet dramatiskt vår anatomi, vårt immunsystem och kanske hudfärg.
i själva verket är vi inte det vi äter. Men vad vi äter påverkar vägen för vår evolutionära utveckling under många generationer. Diet, säger antropolog John Hawks från University of Wisconsin i Madison, är ett mycket viktigt element i vår evolutionära historia. Vi tror att de senaste miljoner åren har vissa förändringar i människans anatomi, tänder och skalle är relaterade till förändringar i kosten."
Vår utveckling fortsätter och diet förblir viktig. Genetiska studier visar att människor fortfarande utvecklas, och effekterna av naturligt urval på gener påverkar bokstavligen allt från Alzheimers och hudfärg till menstruationsåldern. Och det vi äter idag kommer att påverka riktningen för vår rörelse imorgon.
Har du mjölk?
När däggdjur är unga producerar de enzymet laktas, vilket hjälper till att smälta sockerlaktosen i bröstmjölken. Men när däggdjur mognar försvinner mjölk från sin diet. Detta betyder att det laktos-digererande enzymet inte längre behövs, och därför slutar vuxna däggdjur vanligtvis producera det.
Men tack vare evolutionen bestrider vissa människor denna trend.
Cirka två tredjedelar av vuxna är laktosintoleranta eller har nedsatt tolerans. Portabiliteten varierar dock mycket beroende på geografi. I vissa delar av Östasien kan laktosintolerans vara så hög som 90 procent. I synnerhet tolereras laktos dåligt av invånare i västafrikanska länder, araber, greker, judar och italienare.
Kampanjvideo:
Å andra sidan verkar norra européer vara kär i laktos, eftersom 95 procent tolererar det där. Det är, även i vuxen ålder fortsätter de att producera enzymet laktas. "I minst fem regioner har befolkningen anpassat sin gen för matsmältningen av detta kolhydrat, och det är fortfarande aktivt hos vuxna," säger Hawkes och noterar att den är vanligast bland Europas folk, Mellanöstern och Östafrika.
Forntida DNA visar att laktosetolerans hos vuxna är ett nyligen utvecklat mått. Hon var frånvarande för 20 tusen år sedan. Idag tolereras laktos av ungefär en tredjedel av alla vuxna.
Denna snabba evolutionära förändring tyder på att mjölkförbrukningen sannolikt skulle ge betydande överlevnadsfördelar jämfört med dem som var tvungna att jäsa den till yoghurt eller ost. Under jäsningen bryter bakterier ned mjölksocker, inklusive laktas, omvandlar det till syror och gör det lättare för dem som är laktosintoleranta att smälta. Men tillsammans med dessa sockerarter försvinner en stor andel matkalorier.
Hawkes förklarar varför förmågan att smälta mjölk har varit så värdefull tidigare:”Människor har varit begränsade i sin mat, men om du har kor, får, getter eller kameler har du möjlighet att äta kalorimat som barn smälter men vuxna inte. Detta gör att en person kan ta ut 30 procent fler kalorier från mjölk, och han har inte de matsmältningsproblem som uppstår när han konsumerar mjölk."
En ny genetisk studie visade att laktosetolerans hos vuxna var mindre utbredd i Romerska Storbritannien än det är idag. Detta innebär att evolutionen också fortsatte under hela Europa.
Många har nu tillgång till en mängd olika alternativa livsmedel, liksom laktosfri mjölk och laktas-tabletter, som hjälper dem att smälta mejeriprodukter. Med andra ord kan vi komma runt några av konsekvenserna av naturligt urval. Detta innebär att vissa enskilda egenskaper, såsom laktosetolerans, kanske inte har samma direkta påverkan på överlevnad och reproduktion som tidigare, åtminstone i vissa regioner i världen.
”Så vitt vi vet gör inte förmågan eller oförmågan att smälta mjölk någon skillnad för överlevnad och reproduktion av avkommor i Sverige. Om du äter mat från stormarknaden påverkar din tolerans mot mejeriprodukter inte någon livslängd. Men i östra Afrika är det fortfarande viktigt, säger Hawkes.
Vete, stärkelse och alkohol
Idag kan du ofta hitta hela hyllor med glutenfri (glutenfri) mat i butikerna. Det här är kakor, kex och bröd. Men svårigheten att smälta gluten, som är det viktigaste proteinet i vete, är en annan relativt ny utmaning i människans utveckling. Människor började lagra och äta regelbundet spannmål för bara 20 tusen år sedan, och de tog upp odlingen av vete på allvar för bara 10 tusen år sedan.
Men när vete och råg blev en integrerad del av den mänskliga dieten blev celiaki eller celiaki utbredd.”Du tittar på det och undrar: hur kunde det ha hänt?” Säger Hawkes. "Naturligt urval borde inte ha gett resultatet."
Svaret ligger i immunsystemets svar. Gensystemet, känt som det humana huvudsakliga histokompatibilitetskomplexet, är involverat i kampen mot sjukdom och skapar ofta nya variationer så att en person kan motstå ständigt förändrade infektioner. Tyvärr, hos de människor som har celiaki, misstar detta system det mänskliga matsmältningssystemet som en sjukdom och attackerar tarmslemhinnan.
Men trots de uppenbara farorna med celiaki, verkar inte utvecklingen minska sjukdomsfrekvensen. Genvarianterna bakom sjukdomen är lika utbredda idag som de var när människor började äta vete.
”Det är här valet för att bekämpa sjukdomar och parasiter har biverkningen av att orsaka celiaki hos ett litet antal människor. Detta är arvet som evolutionen har lämnat oss. Det var inte en anpassning till kosten, utan en anpassning mot kosten, säger Hawks. Oavsiktliga konsekvenser är inte ovanliga i utvecklingsprocessen. Till exempel leder genetiska mutationer i röda blodkroppar som hjälper en person att bekämpa malaria också en dödlig sjukdom som kallas sigdcell.
Andra exempel på pågående utveckling på grund av förändringar i diet är också ganska nyfikna, men här är situationen mer osäker. Till exempel finns det ett enzym som kallas amylas, som hjälper saliv att smälta stärkelse. Historiskt sett har jordbruksfolken i västra Eurasien och Centralamerika fler kopior av motsvarande gen. Är detta ett resultat av urval så att de bättre kan smälta stärkelse?”Det här är en väldigt intressant historia, och kanske är det. Men biologi är en komplex vetenskap, och nu vet vi inte helt vilken mekanism som fungerar här, och hur viktigt det är, säger Hawkes.
En tredjedel av östasiatierna (japanska, kinesiska, koreanska) utvecklar en rodnad reaktion när de absorberar alkohol, eftersom de i metabolismprocessen producerar ett överskott av det toxiska enzymet acetaldehyd. Det finns starka genetiska bevis för att en sådan reaktion har dykt upp nyligen under de senaste 20 000 åren, säger Hawkes.
Dess utseende i genomet sammanfaller grovt med början av odlingen av ris för 10 000 år sedan, och vissa forskare tror att det förhindrade människor från att konsumera alltför stora mängder risvin. Men tidsramen är inte riktigt exakt definierad, både för mutationen och för odlingen av ris. Det antas också att acetaldehyd skyddar mot parasiter som inte tål detta toxin.
"I viss mån spelade det mycket för människor tidigare, för det hände inte så ofta då och nu är det utbrett," säger Hawkes. "Det här är en stor förändring, men vi vet faktiskt inte varför det hände."
Viktigare än vi tror?
Även en persons hudfärg kan förändras (åtminstone delvis) som svar på förändringar i kosten (det finns andra faktorer, inklusive sexuellt urval). Dagens olika hudfärger i mänskligheten är ett relativt nytt fenomen. Standardhypotesen är att det finns fler ultravioletta strålar på ekvatoriella breddegrader. Vår kropp behöver D-vitamin, och därför producerar vår hud den under påverkan av ultraviolett strålning. Men alltför stora mängder ultravioletta strålar ger skadliga effekter, och mörkare hudpigment lyckas mer med att blockera dem.
Enligt den här hypotesen, när en person började flytta till mindre soliga och kallare breddegrader, behövde hans hud inte längre skydd mot kraftfull ultraviolett strålning, och den blev ljusare för att producera mer användbar D-vitamin med mindre solljus.
Men jämförande studier av moderna ukrainares DNA och deras förhistoriska förfäder tyder på att hudfärgen för européer har förändrats under de senaste 5 000 åren. Detta förklaras av en annan teori, som är att hudpigmentering kan uppstå under påverkan av diet. Så om de tidiga bönderna drabbades av brist på vitamin D, så fick deras förfäder från antalet jägare och samlare det i tillräckliga mängder och matade av fisk och animaliskt kött.
Nina Jablonski, färgforskare vid Penn State University, berättade för tidningen Science att nya vetenskapliga bevis tyder på att "att undvika regelbundet vitamin D-intag till följd av övergången till ett stillasittande jordbruksliv kan leda till en gradvis ljusare hudfärg." …
Det är svårt att se evolutionen i handling. Men ny teknik som genom sekvensering av datorn och datorns datakraft, som kan bearbeta enorma mängder data, gör det möjligt att märka små genetiska förändringar som under många generationer orsakar verkliga evolutionära förändringar. Idag jämförs ofta genetiska databaser med medicinsk historia och faktorer som kost, och detta hjälper forskare att se hur de interagerar och relaterar.
Evolutionsbiologen Hakhamanesh Mostafavi från Columbia University genomförde en sådan studie av genomet och analyserade DNA från 215 000 människor i ett försök att förstå hur människor utvecklas under en eller två generationer. "Det är tydligt att våra dieter förändras radikalt i dag, och vem vet vad de evolutionära konsekvenserna kommer att ha," säger Mostafavi. "Det kanske inte finns en direkt avelseffekt, men interaktion med gener som kontrollerar egenskaper är möjliga."
Mostafavis genetiska studier har också visat att vissa alternativ som förkortar människoliv, till exempel det som får rökaren att öka sin tobaksförbrukning utöver normen, fortfarande möter aktivt motstånd i urvalsprocessen.
"Vi ser en direkt påverkan av denna gen på människors livslängd idag," förklarar han. - Man kan föreställa sig att kosten har en liknande effekt. Nyligen har vi genomgått många förändringar i kosten, säg med tillkomsten av snabbmat, och vi vet helt enkelt ännu inte vilka konsekvenser detta kan ha och om de kommer att bli det."
Lyckligtvis, tack vare arbetet från forskare som Mostafavi och Hawks, kanske vi inte behöver 20 000 år för att räkna ut detta.
Brian Handwerk
