Cartofii dulci, un aliment care furnizează carbohidrați buni. (Sursa foto: Pixabay/yiftahye)
Conform unui nou studiu, originea iubirii de lungă durată a oamenilor moderni pentru carbohidrați ar putea fi anterioară existenței noastre ca specie, potrivit CNN.
Un stereotip predominant al oamenilor antici care se ospătau cu friptură de mamut și alte feluri de carne a contribuit la promovarea ideii unei diete bogate în proteine, necesară pentru a alimenta dezvoltarea unui creier mare.
Dar dovezile arheologice din ultimii ani au contestat această viziune, sugerând că oamenii au dezvoltat cu mult timp în urmă un gust pentru carbohidrați, prăjind lucruri precum tuberculi și alte alimente încărcate cu amidon care au fost detectate prin analizarea bacteriilor depuse în dinți.
Noua cercetare, publicată joi în revista Science, oferă primele dovezi ereditare pentru dietele timpurii încărcate cu 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 arătat că aceste gene s-au duplicat cu mult înainte de apariția agriculturii.
Această expansiune ar putea chiar să dateze de 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 Laboratorul Jackson din Farmington, Connecticut, și de la Universitatea Buffalo din statul New York au analizat genomul a 68 de oameni antici. Echipa de studiu s-a concentrat pe o genă numită AMY1, care permite oamenilor să identifice și să înceapă să descompună amidonul carbohidrat complex din gură prin producerea enzimei amilază. Fără amilază, oamenii nu ar fi capabili să digere alimente precum cartofii, pastele, orezul sau pâinea.
Oamenii de astăzi au mai multe copii ale acestei gene, iar numărul acestora variază de la o persoană la alta. Cu toate acestea, a fost dificil pentru geneticieni să reconstituie cum și când s-a extins numărul acestor gene – o reflectare a momentului în care consumul de amidon a devenit probabil avantajos pentru sănătatea umană.
„Întrebarea principală la care am încercat să răspundem a fost: când a avut loc această duplicare? Acesta este motivul pentru care am început să studiem genomurile antice”, a declarat primul autor al studiului, Feyza Yilmaz, cercetător asociat în domeniul calculatoarelor la 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 eveniment care corespunde apariției agriculturii. Aceasta este … o întrebare fierbinte”, a spus ea.
O oportunitate genetică
Echipa a descoperit că, încă de acum 45.000 de ani, vânătorii-culegători – al căror mod de viață a precedat agricultura – aveau în medie între patru și opt copii ale genei AMY1, ceea ce sugerează că Homo Sapiens avea un gust pentru amidon cu mult înainte ca domesticirea culturilor să modeleze dietele umane.
Cercetarea a arătat, de asemenea, că duplicarea genei AMY1 a existat în genomurile neanderthalienilor și denisovanilor, un hominin dispărut descoperit pentru prima dată în 2010 și despre care se știu relativ puține lucruri. Prezența mai multor copii ale genei în trei specii umane sugerează că aceasta a fost o trăsătură împărtășită de un strămoș comun, înainte ca diferitele linii genetice să se despartă, potrivit studiului.
Această descoperire înseamnă că oamenii arhaici aveau mai mult de o copie a genei AMY1 încă de acum 800.000 de ani.
Nu este clar exact când a avut loc duplicarea inițială a AMY1, dar probabil că a fost o întâmplare. Prezența mai multor copii a creat o oportunitate genetică care a oferit oamenilor un avantaj în adaptarea la noi diete, în special cele bogate în amidon, pe măsură ce întâlneau medii diferite.
Analiza a arătat, de asemenea, că numărul de copii AMY1 pe care le poartă o persoană a crescut brusc în ultimii 4.000 de ani – probabil favorizat de selecția naturală, pe măsură ce oamenii s-au adaptat la dietele bogate în amidon rezultate din trecerea de la un stil de viață de vânător-culegător la agricultură și cultivarea cerealelor.
Studiul „a furnizat dovezi convingătoare” cu privire la modul în care mecanismul molecular de conversie a amidonului dificil de digerat în zaharuri ușor accesibile a evoluat la om, a declarat Taylor Hermes, profesor asistent în cadrul departamentului de antropologie de la Universitatea din Arkansas, care nu a fost implicat în cercetare.
Mai mult, noua cercetare întărește teoria emergentă conform căreia carbohidrații, mai degrabă decât proteinele, au fost cei care au furnizat aportul de energie necesar pentru creșterea în timp a dimensiunii creierului uman, a notat el.
„Descoperirea autorilor că un număr crescut de copii ale genei amilazei, care duce la o capacitate mai mare de a descompune amidonul, ar fi putut apărea cu sute de mii de ani înainte de neanderthalieni sau denisovani, dă mai mult credit ideii că amidonul era metabolizat în zaharuri simple pentru a alimenta dezvoltarea rapidă a creierului în timpul evoluției umane”, a spus Hermes.
„Deși cred că se justifică mai multe teste cu genomuri umane antice de calitate superioară, am fost surprins de faptul că autorii au reușit să detecteze mai multe copii ale genelor amilazei în genomurile neanderthalienilor și denisovanilor care au fost publicate anterior”, a adăugat Hermes. „Acest lucru arată valoarea continuării exploatării genomurilor strămoșilor noștri umani pentru a găsi înregistrări medicale și fiziologice importante”.
Este o provocare să înțelegem modul în care genele individuale au variat în timp în cadrul populațiilor, iar studiul este „extrem de impresionant”, a declarat Christina Warinner, John L. Loeb Associate Professor of the Social Sciences and Anthropology la Universitatea Harvard.
„Știm că schimbările alimentare 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 descurajantă”, a spus Warinner, care nu a fost implicată în cercetare.
„Cercetarea genomică a acestui studiu ajută în sfârșit la marcarea în timp a unora dintre aceste repere majore și dezvăluie indicii tentante despre lunga poveste de dragoste a omenirii cu amidonul”, conchide cercetătoarea.
