Nel tempo, la nostra dieta cambia radicalmente la nostra anatomia, il nostro sistema immunitario e forse il colore della pelle.
infatti, non siamo quello che mangiamo. Tuttavia, ciò che mangiamo influenza il percorso del nostro sviluppo evolutivo per molte generazioni. La dieta, dice l'antropologo John Hawks dell'Università del Wisconsin a Madison, è un elemento molto importante nella nostra storia evolutiva. Riteniamo che negli ultimi milioni di anni, alcuni cambiamenti nell'anatomia umana, nei denti e nel cranio siano legati a cambiamenti nella dieta.
La nostra evoluzione continua e la dieta rimane essenziale. Studi genetici dimostrano che gli esseri umani sono ancora in evoluzione e gli effetti della selezione naturale sui geni influenzano letteralmente tutto, dall'Alzheimer e il colore della pelle all'età delle mestruazioni. E ciò che mangiamo oggi influenzerà la direzione del nostro movimento domani.
Hai del latte?
Quando i mammiferi sono giovani, producono l'enzima lattasi, che aiuta a digerire il lattosio zuccherino presente nel latte materno. Ma quando i mammiferi maturano, il latte scompare dalla loro dieta. Ciò significa che l'enzima che digerisce il lattosio non è più necessario e quindi i mammiferi adulti di solito smettono di produrlo.
Ma grazie all'evoluzione, alcune persone smentiscono questa tendenza.
Circa due terzi degli adulti sono intolleranti al lattosio o hanno una tolleranza ridotta. Tuttavia, la portabilità varia notevolmente a seconda della geografia. In alcune parti dell'Asia orientale, l'intolleranza al lattosio può raggiungere il 90%. In particolare, il lattosio è scarsamente tollerato dai residenti dei paesi dell'Africa occidentale, arabi, greci, ebrei e italiani.
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D'altra parte, i nordeuropei sembrano essere innamorati del lattosio, perché il 95 per cento lo tollera lì. Cioè, anche in età adulta, continuano a produrre l'enzima lattasi. "In almeno cinque regioni, la popolazione ha adattato il proprio gene per la digestione di questo carboidrato, e rimane attivo negli adulti", afferma Hawkes, osservando che è più comune tra i popoli dell'Europa, del Medio Oriente e dell'Africa orientale.
Il DNA antico mostra che la tolleranza al lattosio negli adulti è una misura evolutiva recente. Era assente 20mila anni fa. Oggi il lattosio è tollerato da circa un terzo di tutti gli adulti.
Questo rapido cambiamento evolutivo suggerisce che è probabile che il consumo di latte fornisca vantaggi significativi in termini di sopravvivenza rispetto a coloro che hanno dovuto fermentarlo in yogurt o formaggio. Durante la fermentazione, i batteri scompongono lo zucchero del latte, compresa la lattasi, convertendolo in acidi e facilitando la digestione a coloro che sono intolleranti al lattosio. Ma insieme a questi zuccheri, una gran parte delle calorie del cibo scompare.
Hawkes spiega perché la capacità di digerire il latte è stata così preziosa in passato: “Le persone sono state limitate nel cibo, ma se hai mucche, pecore, capre o cammelli, hai l'opportunità di mangiare cibi ipercalorici che i bambini digeriscono ma gli adulti no. Ciò consente a una persona di estrarre il 30 percento in più di calorie dal latte e non ha i problemi digestivi che si verificano quando consuma latte.
Un recente studio genetico ha dimostrato che la tolleranza al lattosio negli adulti era meno diffusa nella Britannia romana di quanto non lo sia oggi. Ciò significa che l'evoluzione è continuata anche nella storia della cronaca europea.
Molte persone ora hanno accesso a una varietà di cibi alternativi, così come latte senza lattosio e compresse di lattasi, che li aiutano a digerire i latticini. In altre parole, possiamo aggirare alcune delle conseguenze della selezione naturale. Ciò significa che alcuni tratti individuali, come la tolleranza al lattosio, potrebbero non avere lo stesso impatto diretto sulla sopravvivenza e sulla riproduzione come in passato, almeno in alcune regioni del mondo.
“Per quanto ne sappiamo, in Svezia la capacità o l'incapacità di digerire il latte non fa alcuna differenza per la sopravvivenza e la riproduzione della prole. Se mangi cibo al supermercato, la tua tolleranza ai latticini non influisce in alcun modo sulla tua vita. Ma in Africa orientale è ancora importante , afferma Hawkes.
Grano, amido e alcol
Oggi nei negozi è spesso possibile trovare interi scaffali di alimenti senza glutine (senza glutine). Questi sono biscotti, cracker e pane. Ma la difficoltà nel digerire il glutine, che è la principale proteina del grano, è un'altra sfida relativamente recente nell'evoluzione umana. La gente ha iniziato a immagazzinare e mangiare regolarmente grano solo circa 20 mila anni fa, e solo 10 mila anni fa hanno preso sul serio la coltivazione del grano.
Ma quando il grano e la segale sono diventati parte integrante della dieta umana, la celiachia, o celiachia, si è diffusa. "Lo guardi e ti chiedi come sia potuto accadere?", Dice Hawkes. "La selezione naturale non avrebbe dovuto produrre quel risultato."
La risposta sta nella risposta del sistema immunitario. Il sistema genico, noto come il principale complesso di istocompatibilità umana, è coinvolto nella lotta contro le malattie e spesso crea nuove variazioni in modo che una persona possa resistere a infezioni in continua evoluzione. Sfortunatamente, in quelle persone che hanno la celiachia, questo sistema confonde il sistema digestivo umano come una malattia e attacca la mucosa intestinale.
Ma nonostante gli ovvi pericoli della celiachia, l'evoluzione non sembra ridurre l'incidenza della malattia. Le varianti genetiche alla base della malattia sono prevalenti oggi come lo erano quando le persone hanno iniziato a mangiare il grano.
“È qui che la selezione per aiutare a combattere malattie e parassiti ha l'effetto collaterale di causare la celiachia in un piccolo numero di persone. Questa è l'eredità che l'evoluzione ci ha lasciato. Non era un adattamento alla dieta, ma un adattamento contro la dieta , afferma Hawks. Le conseguenze indesiderate non sono rare nel processo evolutivo. Ad esempio, le mutazioni genetiche nei globuli rossi che aiutano una persona a combattere la malaria portano anche a una malattia mortale chiamata anemia falciforme.
Altrettanto curiosi sono anche altri esempi di evoluzione in atto dovuta a cambiamenti nella dieta, ma qui la situazione è più incerta. Ad esempio, c'è un enzima chiamato amilasi, che aiuta la saliva a digerire l'amido. Storicamente, le popolazioni agricole dell'Eurasia occidentale e dell'America centrale hanno più copie del gene corrispondente. È un risultato della selezione in modo che possano digerire meglio l'amido? “Questa è una storia molto interessante, e forse lo è. Ma la biologia è una scienza complessa e ora non siamo del tutto chiari quale meccanismo stia funzionando qui e quanto sia importante , afferma Hawkes.
Un terzo degli asiatici orientali (giapponesi, cinesi, coreani) ha una reazione arrossante quando assorbe alcol, perché durante il loro metabolismo produce un eccesso dell'enzima tossico acetaldeide. Ci sono forti prove genetiche che una tale reazione sia apparsa di recente, negli ultimi 20.000 anni, dice Hawkes.
La sua comparsa nel genoma coincide all'incirca con l'inizio della coltivazione del riso 10.000 anni fa, e alcuni scienziati ritengono che abbia impedito alle persone di consumare quantità eccessive di vino di riso. Ma l'arco temporale non è del tutto definito con precisione, sia per la mutazione che per la coltivazione del riso. Si ritiene inoltre che l'acetaldeide protegga dai parassiti che non possono tollerare questa tossina.
"In una certa misura, era molto importante per le persone in passato, perché non accadeva molto spesso allora e ora è molto diffuso", afferma Hawkes. "Questo è un cambiamento importante, ma in realtà non sappiamo perché sia successo".
Più importante di quanto pensiamo?
Anche il colore della pelle di una persona può cambiare (almeno in parte) in risposta ai cambiamenti nella dieta (ci sono altri fattori, inclusa la selezione sessuale). La varietà odierna di colori della pelle nell'umanità è un fenomeno relativamente nuovo. L'ipotesi standard è che ci siano più raggi ultravioletti alle latitudini equatoriali. Il nostro corpo ha bisogno di vitamina D, e quindi la nostra pelle la produce sotto l'influenza dei raggi ultravioletti. Ma quantità eccessive di raggi ultravioletti causano effetti dannosi e i pigmenti della pelle più scuri riescono a bloccarli.
Secondo questa ipotesi, quando una persona ha iniziato a spostarsi a latitudini meno soleggiate e più fredde, la sua pelle non aveva più bisogno di protezione dalle potenti radiazioni ultraviolette, e si è illuminata per produrre vitamina D più utile con meno luce solare.
Ma studi comparativi sul DNA degli ucraini moderni e dei loro antenati preistorici indicano che il colore della pelle degli europei è cambiato negli ultimi 5.000 anni. Ciò è spiegato da un'altra teoria, che è che la pigmentazione della pelle potrebbe verificarsi sotto l'influenza della dieta. Quindi, se i primi agricoltori soffrivano di carenza di vitamina D, i loro antenati tra i cacciatori e i raccoglitori la ricevevano in quantità sufficienti, nutrendosi di pesce e carne animale.
Nina Jablonski, ricercatrice del colore presso la Penn State University, ha dichiarato alla rivista Science che nuove prove scientifiche suggeriscono che "evitare l'assunzione regolare di vitamina D come risultato del passaggio a una vita agricola sedentaria potrebbe causare un graduale schiarimento del colore della pelle". …
È difficile vedere l'evoluzione in azione. Tuttavia, le nuove tecnologie come il sequenziamento del genoma e la potenza di calcolo dei computer, che possono elaborare enormi quantità di dati, rendono possibile notare minuscoli cambiamenti genetici che, nel corso di molte generazioni, causano veri cambiamenti evolutivi. Oggi, sempre più spesso, i database genetici vengono confrontati con storie mediche e fattori come la dieta, e questo aiuta gli scienziati a osservare come interagiscono e si relazionano.
Il biologo evoluzionista Hakhamanesh Mostafavi della Columbia University ha condotto uno di questi studi sul genoma, analizzando il DNA di 215.000 persone nel tentativo di capire come si evolvono gli esseri umani nell'arco di una o due generazioni. "È chiaro che le nostre diete stanno cambiando radicalmente oggi, e chissà quali saranno le implicazioni evolutive", afferma Mostafavi. "Potrebbe non esserci un effetto riproduttivo diretto, ma è possibile l'interazione con i geni che controllano i tratti."
Gli studi genetici di Mostafavi hanno anche dimostrato che alcune opzioni che accorciano la vita umana, come quella che fa aumentare il consumo di tabacco da parte del fumatore oltre la norma, incontrano ancora una resistenza attiva nel processo di selezione.
"Oggi stiamo assistendo a un impatto diretto di questo gene sull'aspettativa di vita umana", spiega. - Si può immaginare che la dieta abbia un effetto simile. Recentemente, abbiamo subito numerosi cambiamenti nella dieta, diciamo, con l'avvento del fast food, e semplicemente non sappiamo ancora quali possano essere le conseguenze e se lo saranno ".
Fortunatamente, grazie al lavoro di scienziati come Mostafavi e Hawks, potremmo non aver bisogno di 20.000 anni per capirlo.
Brian Handwerk
