Kuidas levis laktoositaluvus inimeste seas?

Tänapäeval on palju inimesi, kes kannatavad nn laktoositalumatuse all. See on võimetus seedida seda tüüpi suhkrut, mis esineb kääritamata piimas ja mis põhjustab selliseid probleeme nagu sagedane kõhulahtisus, kõhupuhitus ja ebamugavustunne kõhus.

Bioloogiliselt oleks loomulik, et see talumatus ilmneks kõigil täiskasvanud inimestel, kuna laktoosi töötlemise võime on olemas ainult noortel imetajatel. Nende arenedes, eriti lapsepõlves ja noorukieas, ensüüm, mis võimaldab õiget assimilatsiooni laktoosiühendsuhkrud kaovad loomulikult, kuna täiskasvanud imetajad ei pea väidetavalt piima tarbima. ellu jääma.

Miks suudab 90% täiskasvanud inimestest praegu laktoosi probleemideta seedida? See uudishimulik nähtus, mida ülejäänud imetajatel ei esine, on teadusringkondades tekitanud mitmeid teooriaid. ¿Kuidas ja miks inimesed arenesid ensüümi laktaasi tootmiseks (mis võimaldab laktoosi assimilatsiooni) täiskasvanueas?

• Seotud artikkel: "Laktoositalumatus: mis see on, selle seisundi tüübid ja põhjused"

Laktoosi taluvus: kohanemise lugu

Viimastel aastatel on läbi viidud erinevaid uuringuid, mille eesmärk on seda küsimust veidi valgustada. Miks on võime töödelda laktoosi nii levinud täiskasvanud inimestel, kui ühelgi teisel liigil pole see täiskasvanueas võimalik?

Üks uusimaid uuringuid on 2022. aastal läbiviidud uuring, mida edendas Londoni ülikooli kolledži, Burgose ülikooli ja Bristoli ülikooli interdistsiplinaarne meeskond. Projekt kasutas teedrajavat tehnikat, mille töötasid välja Richard Evershed ja tema meeskond (University of Bristol): rasvajälgi sisaldavate arheoloogilistest jäänustest leitud konteinerite analüüs piimatooted. Rohkem kui 7000 proovi uuring näitas seda piima tarbimine oli Euroopas laialt levinud umbes 9000 aastat tagasi, alates põllumajanduse loomisest ja et seetõttu pidi laktoosi omastamist täiskasvanutel võimaldava geeni ilmumine olema ilmunud umbes 10 000 aastat tagasi.

Seni kõige levinum teooria väitis, et see geneetiline kohanemine tekkis eelajaloolise piimatarbimise laienemise tagajärjel. Ajal, mil ellujäämiseks vajalikud toitained ei olnud alati tagatud, oli piim ideaalne alternatiiv, kuna see on rikas suhkrute ja valkude poolest. Ja kui selle toidu tarbimine levis, pidid inimesed paratamatult sellega bioloogiliselt kohanema.

Viidatud uuring on aga näidanud, et see kohanemine laktoosiga oli pigem loodusliku valiku tulemus. Selgitame seda teises jaotises.

• Teid võivad huvitada: "Bioloogilise evolutsiooni teooria: mis see on ja mida see seletab"

laktaasi ensüüm täiskasvanutel

Esiteks tundub asjakohane selgitada, millest see kohandus koosneb. Oleme juba kommenteerinud, et täiskasvanud inimesed ei peaks põhimõtteliselt valmistuma laktoosi seedimiseks, kuna piim on noorte imetajate toit. Oleme aga juba näinud, et see pole nii. Kuidas see kohanemine sündis?

Laktoos on teatud tüüpi suhkruühend, mida leidub piimas.. Kuna see koosneb kahest suhkrust, glükoosist ja galaktoosist, on mõlema komponendi eraldamiseks vaja spetsiaalset ensüümi, elementi, mida täiskasvanud imetaja seedesüsteemis ei ole. Laktoos, mida ei saa seedida, ladestub jämesooles. Kui laktoosikoormus on kõrge, tekib rida probleeme, nagu kõhulahtisus, kõhupuhitus, puhitus ja ebamugavustunne kõhus.

Imetajate järglastel esineb teatud tüüpi ensüümi, laktaasi ensüümi, mida toodetakse peensooles. ja on võimeline selle topeltsuhkru "tükeldama" kaheks lihtsaks suhkruks, mis imenduvad kergesti limaskestale. soolestiku. Tavaliselt, nagu me juba mainisime, seda ensüümi täiskasvanutel ei esine, mistõttu laktoos muutub organismis praktiliselt seedimatuks.

Siiski kommenteerisime sissejuhatuses, et praegu on 90% täiskasvanud inimeste seedesüsteemis laktaasi ensüüm, mis tähendab, et kääritamata piima seedimine ei kujuta endast probleemi. Aga mis saab ülejäänud 10%-st? Miks mõned inimesed arenesid laktoosi assimilatsiooni suunas, samas kui teised jäid laktoositalumatuks?

• Seotud artikkel: "Basaalainevahetus: mis see on, kuidas seda mõõdetakse ja miks see võimaldab meil ellu jääda"

Looduslik valik?

Ülikooli kolledži, Burgose ülikooli ja Bristoli ülikooli uuring tõstatas võimaluse, et see ebatavaline kohanemine oli tingitud looduslikust valikust. Arvestades, et skeletijäänuste analüüsi järgi hakkas see geen alles pärast põllumajanduse sündi eksisteerima, võime järeldada et kui saak oli kehv ja seetõttu tekkis näljahäda, kasutasid inimesed toitainete hankimiseks piima vajalik.

Tervetel inimestel põhjustab piima tarbimine ilma selle seedimiseks vajaliku geenita ebamugavust, nagu need, mida me juba mainisime, kuid see ei pruugi põhjustada surma. Kui aga inimene, kellel on toitumisvaegus (ja seetõttu palju haavatavam haigused) tarbivad laktoosi ilma laktaasi ensüümi oma seedesüsteemis, kõhulahtisus sellest tulenevalt need võivad põhjustada dehüdratsiooni seisundit, mis võib sel juhul põhjustada surmavaid tüsistusi.

Nii arvab sel kohal viibiv Burgose ülikooli teadlane José Miguel Carretero. projekti ja milles ta 2014. aastal Mark Thomase juhtimisel analüüsis Portalón de Cueva linnapea säilmeid. Atapuerca. Carretero kinnitab, et laktoosiga kohanemine oleks seega turboülelaaduriga looduslik valik, mille kohaselt sigimisikka jõudnud isendid nemad olid välja töötanud piima seedimise geeni, kuna talumatud surid palju varem nende tüsistuste tõttu. sallimatus.

Selle teooria kohaselt võib see uudishimulik geneetiline mutatsioon, mida tuntakse nime all, ainult selle loodusliku valiku kaudu laktaasi püsivus, Euroopa, Aasia, Lähis-Ida ja Aafrika populatsioonides umbes 10 000 aasta jooksul.

• Teid võivad huvitada: "Darwini mõju psühholoogiale, 5 punkti"

Peadpööritavalt kiire kohanemine

See uuring ei ole esimene (ja tõenäoliselt ei jää ka viimaseks), mis analüüsib täiskasvanud inimeste laktoosiga kohanemise arengut. Teises Mainzi Johannes Gutenbergi ülikooli (Saksamaa) juhitud uuringus analüüsiti 2020. aastal enam kui 130 inimese skeleti jäänuseid, mis leiti Berliinist põhja pool asuva Tollense jõe mudast.

Need säilmed lisaks geeni kohta teabe andmisele avastasid Euroopa esiajaloo uurimisel väga asjakohase teabe: Tollense'i orus umbes aastal 1300 a. C., oluline lahing klannide vahel, mis oli tõenäoliselt kõige tohutum sõda Euroopas pronksiajal. Leitud luude hulgas oli fragmente, mis sisaldasid veel nooleotsi, aga ka nüri purustatud koljusid.

Kuid lugu kõrvale jättes andsid need säilmed olulist teavet laktaasi püsivuse kohta täiskasvanutel ja selle arengu kohta aja jooksul. Avastati, et ainult ühel kaheksast analüüsitud isikust oli see geen; palju väiksem protsent kui meil praegu on.

Teisisõnu, laktoosiga kohanemine arenes peapööritava kiirusega, sest ainult 120 põlvkonna jooksul (mis on need, mis eraldavad need praeguste inimeste Tollense'i oru jäänused) suurenes selle suhkru suhtes tolerantsete indiviidide protsent üheksani igast kümme. Kiire ja väga tõhus areng, mis võimaldas täiskasvanud inimestel ellu jääda haiguste ja nälja aegu.