Laktoz toleransı insanlar arasında nasıl yayıldı?

Günümüzde sözde laktoz intoleransından muzdarip birçok insan var. Bu, fermente edilmemiş sütte bulunan ve sık ishal, şişkinlik ve karın ağrısı gibi sorunlara yol açan bu tür şekerin sindirilememesidir.

Biyolojik olarak, laktozu işleme yeteneği yalnızca genç memelilerde mevcut olduğundan, tüm yetişkin insanların bu hoşgörüsüzlüğü göstermesi doğal olacaktır. Onlar geliştikçe ve özellikle çocukluk ile ergenlik arasında doğru asimilasyona izin veren enzim Laktoz bileşik şekerleri doğal olarak yok olur, çünkü yetişkin memelilerin süt tüketmeleri gerekmez. hayatta kalmak.

O halde neden yetişkin insanların %90'ı şu anda laktozu sorunsuz bir şekilde sindirebiliyor? Memelilerin geri kalanında bulunmayan bu ilginç fenomen, bilim camiasında çeşitli teoriler üretti. ¿İnsanlar nasıl ve neden laktaz enzimini üretebilecek şekilde evrimleşti? (laktozun asimilasyonuna izin veren) yetişkin evrelerinde mi?

• İlgili makale: "Laktoz intoleransı: nedir, türleri ve bu durumun nedenleri"

Laktoz toleransı: bir adaptasyonun hikayesi

Son yıllarda bu konuya ışık tutmayı amaçlayan çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Yetişkinlik döneminde başka hiçbir türde bu mümkün değilken laktozu işleme yeteneği yetişkin insanlarda neden bu kadar yaygın?

En yeni çalışmalardan biri, 2022'de University College London, Burgos Üniversitesi ve Bristol Üniversitesi'nden disiplinler arası bir ekip tarafından desteklenen çalışmadır. Proje, Richard Evershed ve ekibi (Üniversitesi) tarafından geliştirilen öncü bir teknikten yararlandı. Bristol): yağ izleri içeren arkeolojik kalıntılarda bulunan kapların analizi günlük. 7.000'den fazla örnek üzerinde yapılan çalışma, Avrupa'da yaklaşık 9000 yıl önce süt tüketimi yaygındı., tarımın kuruluşundan itibaren ve bu nedenle yetişkinlerde laktozun asimilasyonuna izin veren genin ortaya çıkışı yaklaşık 10.000 yıl önce ortaya çıkmış olmalıdır.

O zamana kadarki en yaygın teori, bu genetik adaptasyonun tarih öncesi dönemde süt tüketiminin artmasının bir sonucu olarak ortaya çıktığını iddia ediyordu. Hayatta kalmak için gerekli besinlerin her zaman garanti edilemediği bir zamanda, şekerler ve proteinler açısından zengin olduğu için süt mükemmel bir alternatif sunuyordu. Ve eğer bu yiyeceğin tüketimi yaygınlaşırsa, kaçınılmaz olarak bireyler biyolojik olarak buna uyum sağlamak zorunda kaldı.

Bununla birlikte, alıntılanan çalışma, laktoza bu adaptasyonun daha çok doğal seleksiyonun sonucu olduğunu göstermiştir. Başka bir bölümde açıklıyoruz.

• İlginizi çekebilir: "Biyolojik evrim teorisi: nedir ve neyi açıklar"

yetişkinlerde laktaz enzimi

Öncelikle bu uyarlamanın nelerden oluştuğunu açıklamak uygun görünmektedir. Süt, genç memelilerin besini olduğu için, yetişkin insanların prensipte laktozu sindirmeye hazır olmaması gerektiğini daha önce belirtmiştik. Ancak bunun böyle olmadığını daha önce gördük. Bu uyum nasıl oluştu?

Laktoz, sütte bulunan bir tür şeker bileşiğidir.. İki şekerden, glikoz ve galaktozdan oluştuğu için, yetişkin bir memelinin sindirim sisteminin sahip olmadığı bir element olan her iki bileşeni ayırmak için özel bir enzime ihtiyaç vardır. Sindirilemeyen laktoz, kalın bağırsakta depolanır. Laktoz yükü yüksek olduğunda ishal, gaz, şişkinlik ve karın rahatsızlığı gibi bir dizi sorun ortaya çıkar.

Memeli yavrularında, ince bağırsakta üretilen bir enzim türü olan laktaz enzimi bulunur. ve bu ikili şekeri, mukoza tarafından kolayca emilen iki basit şekere "bölme" yeteneğine sahiptir. bağırsak. Normalde, daha önce de belirttiğimiz gibi, bu enzim yetişkinlerde bulunmadığından laktoz vücut tarafından pratik olarak sindirilemez hale gelir.

Ancak, girişte şu yorumu yaptık: şu anda yetişkin insanların %90'ının sindirim sisteminde laktaz enzimi bulunmaktadır., bu, fermente edilmemiş sütün sindiriminin bir sorun teşkil etmediği anlamına gelir. Peki kalan %10'a ne olur? Neden bazı insanlar laktoz asimilasyonuna doğru evrilirken diğerleri laktoza karşı toleranssız kaldı?

• İlgili makale: "Bazal metabolizma: nedir, nasıl ölçülür ve neden hayatta kalmamızı sağlar"

Doğal seçilim mi?

University College, Burgos Üniversitesi ve Bristol Üniversitesi tarafından yapılan çalışma, bu olağandışı adaptasyonun doğal seçilimden kaynaklandığı olasılığını artırdı. İskelet kalıntılarının analizine göre, bu genin ancak tarımın doğuşundan sonra var olmaya başladığı göz önüne alındığında, şu sonuca varabiliriz: mahsuller zayıf olduğunda ve dolayısıyla kıtlıklar meydana geldiğinde, insanlar besin sağlamak için süte başvurdu. gerekli.

Sağlıklı bireylerde sindirimi için gerekli olan gen olmadan süt tüketimi daha önce saydığımız gibi rahatsızlıklara yol açsa da mutlaka ölümle sonuçlanmaz. Bununla birlikte, beslenme açısından yetersiz (ve dolayısıyla hastalığa karşı çok daha savunmasız) bir kişi hastalıkları) sindirim sistemlerinde laktaz enzimi bulunmadan laktoz tüketmeleri, ishal sonuç bir dehidrasyon durumuna neden olabilirler, öyle ki bu durumda ölümcül komplikasyonlara neden olabilir.

Burgos Üniversitesi'nden araştırmacı José Miguel Carretero'nun görüşü bu. 2014 yılında Mark Thomas liderliğindeki Portalón de Cueva Belediye Başkanı'nın kalıntılarını analiz ettiği bir proje. Atapuerca. Carretero, bu nedenle laktoza adaptasyonun, üreme çağına ulaşan bireylerin buna göre aşırı şarjlı bir doğal seçilim olacağını garanti eder. sütü sindirecek geni geliştirenler onlardı, çünkü hoşgörüsüz olanlar, sütlerinden kaynaklanan komplikasyonlar nedeniyle çok daha erken öldüler. hoşgörüsüzlük

Bu teoriye göre, yalnızca bu doğal seçilim yoluyla, genetik mutasyon olarak bilinen bu ilginç genetik mutasyon gerçekleşebilirdi. laktaz yoksunluğu, yaklaşık 10.000 yıllık bir süre boyunca Avrupa, Asya, Orta Doğu ve Afrika popülasyonlarında.

• İlginizi çekebilir: "5 noktada Darwin'in Psikoloji üzerindeki etkisi"

Baş döndürücü derecede hızlı bir adaptasyon

Bu çalışma, yetişkin insanlarda laktoza adaptasyonun evrimini analiz eden ilk çalışma değildir (ve muhtemelen son çalışma da olmayacaktır). 2020'de Johannes Gutenberg Mainz Üniversitesi (Almanya) liderliğindeki başka bir araştırma, Berlin'in kuzeyindeki Tollense nehrinin çamurunda bulunan 130'dan fazla kişinin iskelet kalıntılarını analiz etti.

Bu kalıntılar, gen hakkında bilgi sağlamanın yanı sıra, Avrupa tarihöncesini incelerken çok ilgili bir bilgi parçası keşfetti: Tollense vadisinde, 1300 yılı civarında. C., büyük ihtimalle Tunç Çağı'nda Avrupa'daki en muazzam savaş olan klanlar arasındaki önemli bir savaş. Bulunan kemikler arasında hala ok uçları içeren parçalar ve keskin bir şekilde ezilmiş kafatasları vardı.

Ancak hikaye bir yana, bu kalıntılar laktazın yetişkinlerde kalıcılığı ve zaman içindeki evrimi hakkında önemli bilgiler sağladı. keşfedildi ki analiz edilen sekiz kişiden sadece biri bu gene sahipti; şu anda sahip olduğumuzdan çok daha düşük bir yüzde.

Başka bir deyişle, laktoza adaptasyon baş döndürücü bir hızla gelişti, çünkü sadece 120 nesilde günümüz insanlarının Tollense vadisinin bu kalıntıları) bu şekere toleranslı bireylerin yüzdesi her kişiden dokuza yükseldi. on. Yetişkin insanların hastalık ve kıtlık zamanlarında hayatta kalmalarını sağlayan hızlı ve oldukça verimli bir evrim.