Hogyan terjedt el a laktóztolerancia az emberek között?

Manapság sok ember szenved az úgynevezett laktóz intoleranciától. Ez a nem erjesztett tejben jelenlévő ilyen típusú cukor megemésztésének képtelensége, ami olyan problémákhoz vezet, mint a gyakori hasmenés, puffadás és hasi kellemetlenség.

Biológiailag természetes lenne minden felnőtt embernél ez az intolerancia, mivel a laktóz feldolgozó képessége csak fiatal emlősökben van meg. Fejlődésük során, és különösen gyermekkor és serdülőkor között, az enzim, amely lehetővé teszi a megfelelő asszimilációt a laktóz összetett cukrok természetesen eltűnnek, mivel a felnőtt emlősöknek nem kell tejet fogyasztaniuk túlélni.

Akkor miért képes jelenleg a felnőtt emberek 90%-a probléma nélkül megemészteni a laktózt? Ez a furcsa jelenség, amely a többi emlősben hiányzik, számos elméletet generált a tudományos közösségben. ¿Hogyan és miért fejlődött az ember a laktáz enzim előállítására (ami lehetővé teszi a laktóz asszimilációját) felnőttkori állapotukban?

• Kapcsolódó cikk: "Laktóz intolerancia: mi ez, típusai és okai ennek az állapotnak"

Laktóztolerancia: egy alkalmazkodás története

Az elmúlt években különféle tanulmányok készültek, amelyek célja, hogy megvilágítsanak ezt a kérdést. Miért olyan gyakori a laktóz feldolgozásának képessége a felnőtt emberekben, miközben ez egyetlen más fajban sem lehetséges felnőttkorban?

Az egyik legfrissebb tanulmány az, amelyet 2022-ben végeztek, és a University College London, a Burgosi ​​Egyetem és a Bristoli Egyetem interdiszciplináris csapata támogatta. A projekt egy úttörő technikát használt, amelyet Richard Evershed és csapata (University of Bristol): olyan régészeti maradványokban talált tartályok elemzése, amelyek zsírnyomokat tartalmaztak tejtermék. A több mint 7000 mintát tartalmazó vizsgálat kimutatta a tejfogyasztás körülbelül 9000 évvel ezelőtt terjedt el Európában, a mezőgazdaság létrejöttétől, és hogy ezért a laktóz felszívódását lehetővé tevő gén megjelenése felnőtteknél körülbelül 10 000 évvel ezelőtt kellett, hogy megjelenjen.

Az addig legelterjedtebb elmélet azt állította, hogy ez a genetikai adaptáció az őskorban a tejfogyasztás kiterjesztésének következménye. Abban az időben, amikor a túléléshez szükséges tápanyagok nem mindig voltak garantálva, a tej tökéletes alternatívát jelentett, mivel cukrokban és fehérjékben gazdag. És ha ennek az élelmiszernek a fogyasztása elterjedt, az egyéneknek biológiailag kellett ehhez alkalmazkodniuk.

Az idézett tanulmány azonban kimutatta, hogy ez a laktózhoz való alkalmazkodás inkább a természetes szelekció eredménye. Egy másik részben elmagyarázzuk.

• Érdekelheti: "A biológiai evolúció elmélete: mi ez és mit magyaráz"

laktáz enzim felnőtteknél

Először is helyénvalónak tűnik elmagyarázni, miből áll ez az adaptáció. Korábban már megjegyeztük, hogy a felnőtt embert elvileg nem szabad felkészíteni a laktóz megemésztésére, mivel a tej a fiatal emlősök tápláléka. Azt azonban már láttuk, hogy ez nem így van. Hogyan jött létre ez az adaptáció?

A laktóz egyfajta cukorvegyület, amely a tejben található.. Mivel két cukorból, a glükózból és a galaktózból áll, egy speciális enzimre van szükség a két komponens elválasztásához, amivel egy felnőtt emlős emésztőrendszere nem rendelkezik. Nem emészthető, a laktóz a vastagbélben raktározódik. Ha a laktóz terhelés magas, számos probléma lép fel, például hasmenés, puffadás, puffadás és hasi kellemetlenség.

Az emlős utódokban egyfajta enzim jelen van, a laktáz enzim, amely a vékonybélben termelődik. és képes ezt a kettős cukrot két egyszerű cukorra "felosztani", amelyeket a nyálkahártya könnyen felszív. bél. Normális esetben, mint már említettük, ez az enzim felnőtteknél nincs jelen, így a laktóz gyakorlatilag emészthetetlenné válik a szervezet számára.

A bevezetőben azonban megjegyeztük, hogy Jelenleg a felnőtt emberek 90%-ának van laktáz enzim az emésztőrendszerében, ami azt jelenti, hogy a nem erjesztett tej emésztése nem jelent problémát. De mi lesz a maradék 10%-kal? Miért fejlődött egyes emberek a laktóz asszimiláció felé, míg mások laktózérzékenyek maradtak?

• Kapcsolódó cikk: "A bazális anyagcsere: mi ez, hogyan mérik és miért teszi lehetővé a túlélést"

Természetes szelekció?

A University College, a Burgos Egyetem és a Bristoli Egyetem tanulmánya felvetette annak lehetőségét, hogy ez a szokatlan alkalmazkodás a természetes szelekciónak köszönhető. Tekintettel arra, hogy a csontmaradványok elemzése szerint ez a gén csak a mezőgazdaság megszületése után kezdett jelen lenni, következtethetünk hogy amikor rossz volt a termés, és ezért éhínségek következtek, az emberek tejhez folyamodtak tápanyagellátáshoz szükséges.

Egészséges egyénekben az emésztéséhez szükséges gén nélküli tej fogyasztása olyan kellemetlenséget okoz, mint amilyeneket már említettünk, de nem feltétlenül vezet halálhoz. Azonban, ha egy személy, aki táplálkozási hiányos (és ezért sokkal kiszolgáltatottabb betegségek) laktózt fogyasztanak anélkül, hogy az emésztőrendszerükben laktáz enzim lenne, hasmenés következetes olyan kiszáradást okozhatnak, amely ebben az esetben végzetes szövődményekkel járhat.

Ez a véleménye José Miguel Carreteronak, a Burgosi ​​Egyetem kutatójának. projekt, és amelyben 2014-ben Mark Thomas vezetésével elemezte a Portalón de Cueva polgármester maradványait. Atapuerca. Carretero biztosítja, hogy a laktózhoz való alkalmazkodás tehát egy felturbózott természetes szelekció lenne, amely szerint a reproduktív kort elért egyedek ők fejlesztették ki a tej emésztésére szolgáló gént, mivel az intoleranciák sokkal korábban meghaltak a betegségből eredő szövődmények miatt. intolerancia.

Ezen elmélet szerint csak ezen a természetes szelekción keresztül jöhetett létre ez a különös genetikai mutáció, az ún laktáz perzisztenciaEurópában, Ázsiában, a Közel-Keleten és Afrikában, körülbelül 10 000 éven keresztül.

• Érdekelheti: "Darwin hatása a pszichológiára, 5 pontban"

Szédületesen gyors adaptáció

Ez a tanulmány nem az első (és valószínűleg nem is az utolsó), amely felnőtt emberek laktózhoz való alkalmazkodásának alakulását elemzi. 2020-ban egy másik tanulmány, amelyet a Mainzi Johannes Gutenberg Egyetem (Németország) vezetett, több mint 130 ember csontvázmaradványait elemezte, amelyeket a Tollense folyó iszapjában találtak Berlintől északra.

Ezek a maradványok amellett, hogy információt szolgáltattak a génről, egy nagyon releváns információt fedeztek fel az európai őstörténet tanulmányozása során: a Tollense-völgyben, 1300 körül. C., a klánok közötti fontos csata, amely valószínűleg a bronzkor leghatalmasabb hadviselése volt Európában. A talált csontok között voltak még nyílhegyeket tartalmazó töredékek, valamint tompán összetört koponyák.

De a történetet félretéve, ezek a maradványok jelentős információkkal szolgáltak a laktáz felnőtteknél való fennmaradásáról és annak időbeli alakulásáról. Kiderült, hogy az elemzett egyedek közül csak minden nyolcadiknál ​​volt ez a gén; sokkal alacsonyabb százalék, mint jelenleg.

Más szóval, a laktózhoz való alkalmazkodás szédületes gyorsasággal fejlődött, hiszen mindössze 120 generáció alatt (ezek azok, amelyek elválasztják egymástól) a jelenlegi emberek Tollense völgyének maradványai) az ezt a cukrot toleráns egyedek aránya kilencre nőtt tíz. Egy gyors és rendkívül hatékony evolúció, amely lehetővé tette a felnőtt emberek számára, hogy túléljék a betegségek és az éhínség időszakát.