Cercetătorii au descoperit originile dragostei umanității pentru carbohidrați

Un stereotip prevalent despre oamenii din vremuri antice care se hrăneau cu friptură de mamut și alte bucăți de carne a contribuit la formarea ideii unui regim alimentar bogat în proteine, considerat necesar pentru dezvoltarea unui creier mare. Însă dovezile arheologice din ultimii ani au contestat această viziune, sugerând că oamenii au dezvoltat cu mult timp în urmă o preferință pentru carbohidrați, prăjind alimente precum tuberculi și alte produse bogate în amidon, așa cum s-a demonstrat prin analiza bacteriilor găsite în dinți.

Noua cercetare, publicată joi în revista Science, oferă primele dovezi ereditare pentru dietele timpurii bogate în carbohidrați. Oamenii de știință au urmărit evoluția unei gene care permite oamenilor să digere mai ușor amidonul, descompunându-l în zaharuri simple pe care organismul nostru le poate utiliza pentru energie. Studiul a relevat că aceste gene s-au duplicat cu mult înainte de apariția agriculturii. Această expansiune ar putea data chiar de acum sute de mii de ani, cu mult înainte ca specia noastră, Homo sapiens, sau chiar neanderthalienii să apară ca linii umane distincte.

Cercetătorii de la The Jackson Laboratory din Farmington, Connecticut, și Universitatea din Buffalo, New York, au analizat genomurile a 68 de oameni antici. Echipa de studiu s-a concentrat pe o genă numită AMY1, care permite oamenilor să identifice și să înceapă descompunerea amidonului complex în gură prin producerea enzimei amilază. Fără amilază, oamenii nu ar putea digera alimente precum cartofii, pastele, orezul sau pâinea.

Oamenii din prezent au multiple copii ale acestei gene, iar numărul variază de la o persoană la alta. Cu toate acestea, a fost dificil pentru geneticieni să reconstituie cum și când a crescut numărul acestor gene — o reflecție a momentului în care consumul de amidon a devenit avantajos pentru sănătatea umană. „Întrebarea principală pe care încercam să o răspundem a fost: când a avut loc această duplicare? De aceea am început să studiem genomurile antice,” a spus Feyza Yilmaz, primul autor al studiului și om de știință asociat în domeniul calculatoarelor la The Jackson Laboratory.

„Studiile anterioare arată că există o corelație între numărul de copii AMY1 și cantitatea de enzimă amilază care este eliberată în saliva noastră. Am vrut să înțelegem dacă este un fenomen care corespunde apariției agriculturii. Aceasta este... o întrebare de mare interes,” a spus ea.

O oportunitate genetică

Echipa a descoperit că, cu 45.000 de ani în urmă, vânătorii-culegători — a căror modalitate de viață a precedat agricultura — aveau în medie între patru și opt copii ale genei AMY1, sugerând că Homo sapiens avea o preferință pentru amidon cu mult înainte ca domesticirea plantelor să contureze dietele umane.

Cercetarea a mai arătat că duplicarea genei AMY1 exista în genomurile neanderthalienilor și denisovanilor, un hominin dispărut descoperit pentru prima dată în 2010, despre care se știe relativ puțin. Prezența mai multor copii ale genei în trei specii umane sugerează că era o trăsătură comună a unui strămoș comun, înainte ca diferitele linii să se despartă, conform studiului. Această descoperire înseamnă că oamenii arhaici aveau mai mult de o copie a AMY1 cu 800.000 de ani în urmă.

Nu este clar exact când a avut loc duplicarea inițială a AMY1, dar este probabil că s-a întâmplat aleatoriu. Prezența mai multor copii a creat o oportunitate genetică care le-a oferit oamenilor un avantaj în adaptarea la diete noi, în special cele bogate în amidon, pe măsură ce au întâlnit diferite medii.

Analiza a arătat, de asemenea, că numărul de copii AMY1 pe care o persoană îl poartă a crescut drastic în ultimele 4.000 de ani — favorizat probabil de selecția naturală pe măsură ce oamenii s-au adaptat la dietele bogate în amidon rezultate din tranziția de la un stil de viață de vânători-culegători la agricultură și cultivarea cerealelor.

Studiul „a oferit dovezi convingătoare” despre cum a evoluat aparatul molecular pentru a transforma amidonurile greu digerabile în zaharuri ușor accesibile la oameni, a declarat Taylor Hermes, profesor asistent în departamentul de antropologie de la Universitatea din Arkansas, care nu a fost implicat în cercetare.

Mai mult, noua cercetare susține teoria emergentă că au fost carbohidrații, și nu proteinele, cei care au oferit impulsul energetic necesar pentru creșterea dimensiunii creierului uman de-a lungul timpului, a subliniat el.

„Descoperirea autorilor că un număr crescut de copii ai genei amilazei, care rezultă într-o capacitate mai mare de a descompune amidonul, ar fi putut apărea cu sute de mii de ani înainte de neanderthali sau denisoveni, dă mai mult credit ideii că amidonurile erau metabolizate în zaharuri simple pentru a alimenta dezvoltarea rapidă a creierului în timpul evoluției umane,” a spus Hermes.

„Deși cred că sunt necesare teste suplimentare cu genomuri umane antice de calitate superioară, am fost surprins că autorii au putut detecta multiple copii ale genelor amilazei în genomurile neanderthaliene și denisovene care au fost publicate anterior,” a adăugat Hermes. „Aceasta arată valoarea continuării cercetărilor asupra genomurilor strămoșilor noștri umani pentru înregistrări medicale și fiziologice importante.”

Este o provocare să înțelegem cum au variat genele individuale de-a lungul timpului în populații, iar studiul este „extrem de impresionant,” a spus Christina Warinner, profesor asociat John L. Loeb în științele sociale și antropologie la Universitatea Harvard.

„Știm că schimbările dietetice au jucat un rol central în evoluția umană... dar reconstruirea acestor evenimente care au avut loc cu mii, sute de mii și chiar milioane de ani în urmă este o sarcină descurajantă,” a declarat Warinner, care nu a fost implicată în cercetare.

„Sleuthing genomic al acestui studiu ajută, în sfârșit, la datarea unor astfel de repere majore și oferă indicii tentante despre lunga poveste de dragoste a umanității cu amidonul”, a completat Warinner, conform CNN.

  Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCNews și pe Google News