როგორ გავრცელდა ლაქტოზას ტოლერანტობა ადამიანებში?

დღესდღეობით უამრავი ადამიანია, ვისაც აწუხებს ეგრეთ წოდებული ლაქტოზას შეუწყნარებლობა. ეს არის ამ ტიპის შაქრის მონელების შეუძლებლობა, რომელიც გვხვდება არაფერმენტირებულ რძეში, რაც იწვევს ისეთ პრობლემებს, როგორიცაა ხშირი დიარეა, მეტეორიზმი და მუცლის დისკომფორტი.

ბიოლოგიურად, ყველა ზრდასრული ადამიანისთვის ბუნებრივი იქნებოდა ამ შეუწყნარებლობის გამოვლენა, რადგან ლაქტოზის გადამუშავების უნარი მხოლოდ ახალგაზრდა ძუძუმწოვრებშია. მათი განვითარებისას, განსაკუთრებით ბავშვობასა და მოზარდობას შორის, ფერმენტი, რომელიც საშუალებას იძლევა სწორი ასიმილაცია ლაქტოზას ნაერთი შაქრები ბუნებრივად ქრება, რადგან ზრდასრულ ძუძუმწოვრებს არ სჭირდებათ რძის მიღება. გადარჩება.

მაშ, რატომ შეუძლია ზრდასრული ადამიანების 90%-ს ამჟამად ლაქტოზას უპრობლემოდ მონელება? ამ ცნობისმოყვარე ფენომენმა, რომელიც არ არსებობს დანარჩენ ძუძუმწოვრებში, წარმოქმნა რამდენიმე თეორია სამეცნიერო საზოგადოებაში. ¿როგორ და რატომ განვითარდნენ ადამიანები, რათა შეეძლოთ ფერმენტ ლაქტაზას გამომუშავება (რაც იძლევა ლაქტოზის ასიმილაციის საშუალებას) მათ ზრდასრულ სტადიაში?

• დაკავშირებული სტატია: "ლაქტოზას შეუწყნარებლობა: რა არის ეს, ამ მდგომარეობის სახეები და მიზეზები"

ლაქტოზას ტოლერანტობა: ადაპტაციის ისტორია

ბოლო წლებში ჩატარდა სხვადასხვა კვლევები, რომლებიც მიზნად ისახავს გარკვეულწილად ნათელი მოჰფინოს ამ საკითხს. რატომ არის ლაქტოზას გადამუშავების უნარი ასე გავრცელებული ზრდასრულ ადამიანებში, მაშინ როცა სხვა სახეობებში ეს შეუძლებელია ზრდასრულ ასაკში?

ერთ-ერთი უახლესი კვლევა არის ის, რომელიც ჩატარდა 2022 წელს, რომელსაც ხელი შეუწყო ლონდონის საუნივერსიტეტო კოლეჯის, ბურგოსის უნივერსიტეტისა და ბრისტოლის უნივერსიტეტის ინტერდისციპლინარული ჯგუფის მიერ. პროექტმა ისარგებლა პიონერული ტექნიკით, რომელიც შეიმუშავეს რიჩარდ ევერშედმა და მისმა გუნდმა (უნივერსიტეტი ბრისტოლი): არქეოლოგიურ ნაშთებში აღმოჩენილი კონტეინერების ანალიზი, რომლებიც შეიცავს ცხიმის კვალს რძის. 7000-ზე მეტი ნიმუშის კვლევამ აჩვენა რომ რძის მოხმარება ფართოდ იყო გავრცელებული ევროპაში დაახლოებით 9000 წლის წინ, სოფლის მეურნეობის დაარსებიდან და, მაშასადამე, გენის გამოჩენა, რომელიც მოზარდებში ლაქტოზის შეთვისების საშუალებას იძლევა, დაახლოებით 10000 წლის წინ უნდა გაჩენილიყო.

აქამდე ყველაზე გავრცელებული თეორია ამტკიცებდა, რომ ეს გენეტიკური ადაპტაცია წარმოიშვა პრეისტორიის პერიოდში რძის მოხმარების გახანგრძლივების შედეგად. იმ დროს, როდესაც გადარჩენისთვის აუცილებელი საკვები ნივთიერებები ყოველთვის არ იყო გარანტირებული, რძე წარმოადგენდა სრულყოფილ ალტერნატივას, რადგან ის მდიდარია შაქრით და ცილებით. და თუ ამ საკვების მოხმარება გავრცელდა, ინდივიდებს აუცილებლად უწევდათ მასთან ბიოლოგიურად ადაპტაცია.

თუმცა, ციტირებულმა კვლევამ აჩვენა, რომ ლაქტოზასთან ეს ადაპტაცია უფრო ბუნებრივი გადარჩევის შედეგი იყო. ჩვენ განვმარტავთ მას სხვა ნაწილში.

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: "ბიოლოგიური ევოლუციის თეორია: რა არის და რას ხსნის"

ლაქტაზას ფერმენტი მოზრდილებში

პირველ რიგში, მიზანშეწონილია იმის ახსნა, თუ რისგან შედგება ეს ადაპტაცია. ჩვენ უკვე განვიხილეთ, რომ ზრდასრული ადამიანი, პრინციპში, არ უნდა იყოს მზად ლაქტოზის მოსანელებლად, რადგან რძე ახალგაზრდა ძუძუმწოვრების საკვებია. თუმცა, ჩვენ უკვე დავინახეთ, რომ ეს ასე არ არის. როგორ გაჩნდა ეს ადაპტაცია?

ლაქტოზა არის შაქრის ნაერთის ტიპი, რომელიც გვხვდება რძეში.. ორი შაქრისგან, გლუკოზისა და გალაქტოზისგან შედგება, ორივე კომპონენტის გამოსაყოფად საჭიროა სპეციალური ფერმენტი, ელემენტი, რომელსაც ზრდასრული ძუძუმწოვართა საჭმლის მომნელებელი სისტემა არ ფლობს. ლაქტოზა, რომელიც არ შეიწოვება, ინახება მსხვილ ნაწლავში. როდესაც ლაქტოზას დატვირთვა მაღალია, წარმოიქმნება მთელი რიგი პრობლემები, როგორიცაა დიარეა, მეტეორიზმი, შებერილობა და მუცლის დისკომფორტი.

ძუძუმწოვართა შთამომავლობაში არსებობს ფერმენტის ტიპი, ლაქტაზა ფერმენტი, რომელიც წარმოიქმნება წვრილ ნაწლავში. და შეუძლია ამ ორმაგი შაქრის "გაყოფა" ორ მარტივ შაქარად, რომლებიც ადვილად შეიწოვება ლორწოვან გარსში. ნაწლავური. ჩვეულებრივ, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ეს ფერმენტი მოზრდილებში არ არის, ამიტომ ლაქტოზა ორგანიზმისთვის პრაქტიკულად მოუნელებელი ხდება.

თუმცა შესავალში ჩვენ განვიხილეთ, რომ ამჟამად, ზრდასრული ადამიანების 90%-ს აქვს ლაქტაზას ფერმენტი საჭმლის მომნელებელ სისტემაში, რაც იმას ნიშნავს, რომ არაფერმენტირებული რძის მონელება პრობლემას არ წარმოადგენს. მაგრამ რა ბედი ეწევა დარჩენილ 10%-ს? რატომ განვითარდა ზოგიერთი ადამიანი ლაქტოზას ასიმილაციისკენ, ზოგი კი დარჩა ლაქტოზას შეუწყნარებლობისკენ?

• დაკავშირებული სტატია: "ბაზალური მეტაბოლიზმი: რა არის ის, როგორ იზომება და რატომ გვაძლევს გადარჩენის საშუალებას"

ბუნებრივი გადარჩევა?

საუნივერსიტეტო კოლეჯის, ბურგოსის უნივერსიტეტისა და ბრისტოლის უნივერსიტეტის კვლევამ გაზარდა იმის შესაძლებლობა, რომ ეს უჩვეულო ადაპტაცია გამოწვეული იყო ბუნებრივი გადარჩევით. იმის გათვალისწინებით, რომ ჩონჩხის ნაშთების ანალიზის მიხედვით, ეს გენი მხოლოდ სოფლის მეურნეობის დაბადებიდან დაიწყო, შეგვიძლია დავასკვნათ რომ, როდესაც მოსავალი ღარიბი იყო და, შესაბამისად, შიმშილობა მოხდა, ადამიანები საკვებ ნივთიერებების უზრუნველსაყოფად რძეს მიმართავდნენ. საჭირო.

ჯანმრთელ ადამიანებში რძის მოხმარება მისი მონელებისთვის აუცილებელი გენის გარეშე იწვევს ისეთ დისკომფორტს, როგორიც უკვე აღვნიშნეთ, მაგრამ ეს სულაც არ იწვევს სიკვდილს. თუმცა, თუ ადამიანი, რომელსაც აქვს კვებითი დეფიციტი (და, შესაბამისად, ბევრად უფრო დაუცველი დაავადებები) მოიხმარენ ლაქტოზას საჭმლის მომნელებელ სისტემაში ლაქტაზას ფერმენტის გარეშე, დიარეა შესაბამისად მათ შეუძლიათ გამოიწვიონ დეჰიდრატაციის ისეთი მდგომარეობა, რომ ამ შემთხვევაში შეიძლება გამოიწვიოს ფატალური გართულებები.

ასე ფიქრობს ხოსე მიგელ კარეტერო, ბურგოსის უნივერსიტეტის მკვლევარი. პროექტი და რომელშიც 2014 წელს მარკ თომას ხელმძღვანელობით მან გააანალიზა Portalón de Cueva მერის ნეშტი, ატაპუერკა. Carretero ირწმუნება, რომ ლაქტოზასთან ადაპტაცია იქნება ტურბო დამუხტვით ბუნებრივი გადარჩევა, რომლის მიხედვითაც ადამიანები, რომლებმაც მიაღწიეს რეპროდუქციულ ასაკს. მათ შექმნეს გენი რძის მოსანელებლად, რადგან შეუწყნარებლები გაცილებით ადრე იღუპებოდნენ მათგან გამოწვეული გართულებების გამო. შეუწყნარებლობა.

ამ თეორიის თანახმად, მხოლოდ ამ ბუნებრივი გადარჩევის საშუალებით შეიძლებოდა ეს ცნობისმოყვარე გენეტიკური მუტაცია, რომელიც ცნობილია როგორც ლაქტაზას მდგრადობა, ევროპის, აზიის, ახლო აღმოსავლეთისა და აფრიკის მოსახლეობაში დაახლოებით 10000 წლის განმავლობაში.

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: "დარვინის გავლენა ფსიქოლოგიაზე, 5 ქულაში"

თავბრუდამხვევად სწრაფი ადაპტაცია

ეს კვლევა არ არის პირველი (და ალბათ არც იქნება უკანასკნელი), რომელიც აანალიზებს ზრდასრულ ადამიანებში ლაქტოზასთან ადაპტაციის ევოლუციას. 2020 წელს, კიდევ ერთმა კვლევამ, რომელსაც ხელმძღვანელობდა მაინცის იოჰანეს გუტენბერგის უნივერსიტეტი (გერმანია), გააანალიზა 130-ზე მეტი ადამიანის ჩონჩხის ნაშთები, რომლებიც ნაპოვნი იქნა ბერლინის ჩრდილოეთით, მდინარე ტოლენსეს ტალახში.

ამ ნაშთებმა, გენის შესახებ ინფორმაციის მიწოდების გარდა, აღმოაჩინეს ძალიან მნიშვნელოვანი ინფორმაცია ევროპული პრეისტორიის შესწავლისას: ტოლენსის ხეობაში, დაახლოებით 1300 წელს. C., მნიშვნელოვანი ბრძოლა კლანებს შორის, რომელიც, სავარაუდოდ, ბრინჯაოს ხანის ევროპაში ყველაზე დიდი ომი იყო. აღმოჩენილ ძვლებს შორის იყო ფრაგმენტები, რომლებშიც ჯერ კიდევ იყო ისრისპირები, ასევე ბლაგვი დამსხვრეული თავის ქალა.

მაგრამ, სიუჟეტის გარდა, ეს ნარჩენები გვაწვდიდა მნიშვნელოვან ინფორმაციას მოზრდილებში ლაქტაზას მდგრადობასთან და დროთა განმავლობაში მის ევოლუციასთან დაკავშირებით. აღმოჩნდა რომ გაანალიზებული რვა ინდივიდიდან მხოლოდ ერთს ჰქონდა ეს გენი; გაცილებით დაბალი პროცენტია, ვიდრე ამჟამად გვაქვს.

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ლაქტოზასთან ადაპტაცია განვითარდა თავბრუსხვევის სისწრაფით, რადგან მხოლოდ 120 თაობაში (რომლებიც გამოყოფენ ამჟამინდელი ადამიანების ტოლენსის ხეობის ეს ნაშთები) ამ შაქრის მიმართ ტოლერანტული ინდივიდების პროცენტი ყოველი ცხრამდე გაიზარდა. ათი. სწრაფი და უაღრესად ეფექტური ევოლუცია, რომელმაც ზრდასრულ ადამიანებს საშუალება მისცა გადარჩენილიყვნენ დაავადებისა და შიმშილის დროს.