Како се толеранција на лактозу проширила међу људима?

Данас има много људи који пате од такозване интолеранције на лактозу. То је немогућност варења ове врсте шећера, присутна у неферментисаном млеку, а која доводи до тегоба као што су честе дијареје, надимање и нелагодност у стомаку.

Биолошки, било би природно да сви одрасли људи покажу ову нетолеранцију, пошто је способност прераде лактозе присутна само код младих сисара. Како се развијају, а посебно између детињства и адолесценције, ензим који омогућава исправну асимилацију шећери једињења лактозе природно нестају, пошто одрасли сисари не би требало да конзумирају млеко да би преживети.

Зашто онда 90% одраслих људи тренутно може варити лактозу без проблема? Овај необичан феномен, који нема код осталих сисара, створио је неколико теорија међу научном заједницом. ¿Како и зашто су људи еволуирали да би могли да генеришу ензим лактазу (што омогућава асимилацију лактозе) у њиховој одраслој фази?

• Повезани чланак: "Интолеранција на лактозу: шта је то, врсте и узроци овог стања"

Толеранција на лактозу: прича о адаптацији

Последњих година спроведене су различите студије које имају за циљ да расветле ово питање. Зашто је способност обраде лактозе тако уобичајена код одраслих људи, када ни у једној другој врсти то није могуће током одраслог доба?

Једна од најновијих студија је она која је спроведена 2022. године, коју је промовисао интердисциплинарни тим са Универзитетског колеџа у Лондону, Универзитета у Бургосу и Универзитета у Бристолу. Пројекат је искористио предност пионирске технике коју су развили Рицхард Еверсхед и његов тим (Универзитет у Бристол): анализа контејнера пронађених у археолошким остацима који су садржали трагове масти Млекара. То је показало истраживање на више од 7.000 узорака потрошња млека била је распрострањена у Европи пре око 9.000 година, од оснивања пољопривреде, те да се, дакле, појава гена који омогућава асимилацију лактозе код одраслих мора појавити пре око 10.000 година.

Најраспрострањенија теорија до тада је тврдила да је ова генетска адаптација настала као последица продужења потрошње млека током праисторије. У време када неопходни хранљиви састојци за преживљавање нису увек били загарантовани, млеко је представљало савршену алтернативу, јер је богато шећерима и протеинима. А ако се конзумација ове намирнице проширила, појединци су неминовно морали да јој се биолошки прилагоде.

Међутим, наведена студија је показала да је ова адаптација на лактозу више резултат природне селекције. Објашњавамо то у другом одељку.

• Можда ће вас занимати: "Теорија биолошке еволуције: шта је то и шта објашњава"

ензим лактазе код одраслих

Прво, чини се прикладним објаснити у чему се састоји ова адаптација. Већ смо коментарисали да одрасла људска бића, у принципу, не би требало да буду спремна да варе лактозу, јер је млеко храна младих сисара. Међутим, већ смо видели да то није случај. Како је дошло до ове адаптације?

Лактоза је врста једињења шећера која се налази у млеку.. Пошто се састоје од два шећера, глукозе и галактозе, потребан је посебан ензим за раздвајање обе компоненте, елемент који дигестивни систем одраслог сисара не поседује. Лактоза се не може варити, а складиште се у дебелом цреву. Када је оптерећење лактозом велико, јавља се низ проблема, као што су дијареја, надимање, надимање и нелагодност у стомаку.

Код потомака сисара присутна је врста ензима, ензим лактаза, који се производи у танком цреву. и способан је да овај двоструки шећер "раздели" на два проста шећера, који се лако апсорбују у слузокожи цревне. Нормално, као што смо већ поменули, овај ензим није присутан код одраслих, тако да лактоза постаје практично несварљива за тело.

Међутим, у уводу смо коментарисали да, тренутно, 90% одраслих људи има ензим лактазу у свом пробавном систему, што значи да варење неферментисаног млека не представља проблем. Али шта се дешава са преосталих 10%? Зашто су неки људи еволуирали у правцу асимилације лактозе, док су други остали нетолерантни на лактозу?

• Повезани чланак: Базални метаболизам: шта је то, како се мери и зашто нам омогућава да преживимо

Природна селекција?

Студија Универзитетског колеџа, Универзитета у Бургосу и Универзитета у Бристолу показала је могућност да је ова необична адаптација последица природне селекције. С обзиром да је, према анализи скелетних остатака, овај ген почео да се јавља тек након рођења пољопривреде, можемо закључити да, када су усеви били лоши и због тога је наступила глад, људи су прибегли млеку да би обезбедили хранљиве материје неопходно.

Код здравих особа, конзумација млека без гена неопходног за варење изазива непријатности као што смо већ поменули, али не мора да води до смрти. Међутим, ако особа која има недостатак у исхрани (и самим тим много рањивија на болести) конзумирају лактозу без ензима лактазе у свом пробавном систему, дијареја консеквентно могу изазвати стање дехидрације тако да, у овом случају, може имати фаталне компликације.

Ово је мишљење Хозеа Мигела Каретера, истраживача са Универзитета у Бургосу, који је присутан на овом пројекат и у којем је 2014. године, а предвођен Марком Томасом, анализирао остатке Градоначелника Порталон де Цуева, у Атапуерца. Царретеро уверава да би адаптација на лактозу стога била турбо природна селекција, према којој су јединке које су достигле репродуктивну доб они су били ти који су развили ген за варење млека, пошто су они који су били нетолерантни умрли много раније због компликација које су настале услед њиховог нетолеранција.

Према овој теорији, само кроз ову природну селекцију могла би ова необична генетска мутација, позната као перзистентност лактазе, у популацији Европе, Азије, Блиског истока и Африке током периода од око 10.000 година.

• Можда ће вас занимати: "Дарвинов утицај на психологију, у 5 тачака"

Вртоглаво брза адаптација

Ова студија није прва (и вероватно неће бити последња) која анализира еволуцију адаптације на лактозу код одраслих људи. Године 2020, друга студија коју је водио Универзитет Јоханес Гутенберг у Мајнцу (Немачка) анализирала је скелетне остатке више од 130 људи, пронађене у муљу реке Толенсе, северно од Берлина.

Ови остаци, поред информација о гену, открили су веома релевантан податак приликом проучавања европске праисторије: у долини Толленсе, око 1300. године п. Ц., важна битка између кланова која је највероватније била најтеже ратовање у Европи у бронзаном добу. Међу пронађеним костима били су фрагменти који су још увек садржавали врхове стрела, као и тупо згњечене лобање.

Али, на страну причу, ови остаци су пружили значајне информације у вези са постојаношћу лактазе код одраслих и њеном еволуцијом током времена. Откривено је да само један од осам анализираних појединаца имао је овај ген; много мањи проценат него што имамо тренутно.

Другим речима, адаптација на лактозу је еволуирала вртоглавом брзином, пошто је за само 120 генерација (које су оне које раздвајају ови остаци долине Толленсе данашњих људи) проценат појединаца толерантних на овај шећер порастао је на девет од сваког десет. Брза и веома ефикасна еволуција која је омогућила одраслим људима да преживе време болести и глади.