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Como queijo, trigo e álcool em forma de evolução humana

Você não é o que você come, exatamente. Mas ao longo de muitas gerações, o que comemos molda nosso caminho evolutivo. “Dieta”, diz o antropólogo John Hawks, da Universidade de Wisconsin-Madison, “tem sido uma história fundamental em toda a nossa história evolutiva. Nos últimos milhões de anos houve mudanças na anatomia humana, nos dentes e no crânio, que acreditamos estarem provavelmente relacionados a mudanças na dieta. ”

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Enquanto nossa evolução continua, o papel crucial da dieta não desapareceu. Estudos genéticos mostram que os humanos ainda estão evoluindo, com evidências de pressões de seleção natural sobre os genes que afetam tudo, desde a doença de Alzheimer até a cor da pele e a idade da menstruação. E o que comemos hoje influenciará a direção que tomaremos amanhã.

Tenho leite?

Quando os mamíferos são jovens, eles produzem uma enzima chamada lactase para ajudar a digerir a lactose açucarada encontrada no leite de suas mães. Mas uma vez que a maioria dos mamíferos atinge a idade, o leite desaparece do cardápio. Isso significa que as enzimas para digeri-lo não são mais necessárias, de modo que os mamíferos adultos normalmente param de produzi-los.

Graças à evolução recente, no entanto, alguns humanos desafiam essa tendência.

Cerca de dois terços dos seres humanos adultos são intolerantes à lactose ou reduziram a tolerância à lactose após a infância. Mas a tolerância varia dramaticamente dependendo da geografia. Entre algumas comunidades do leste asiático, a intolerância pode chegar a 90%; pessoas de origem africana ocidental, árabe, grega, judaica e italiana também são especialmente propensas à intolerância à lactose.

Os europeus do norte, por outro lado, parecem amar sua lactose - 95% deles são tolerantes, o que significa que continuam a produzir lactase quando adultos. E esses números estão aumentando. "Em pelo menos cinco casos diferentes, as populações modificaram o gene responsável por digerir o açúcar para que ele permaneça ativo em adultos", diz Hawks, observando que é mais comum entre os povos da Europa, Oriente Médio e África Oriental.

DNA antigo mostra quão recente é a tolerância à lactose em adultos, em termos evolutivos. Vinte mil anos atrás, era inexistente. Hoje, cerca de um terço dos adultos tem tolerância.

Essa mudança evolucionária rápida sugere que o consumo direto de leite deve ter proporcionado uma séria vantagem de sobrevivência sobre os povos que tiveram que fermentar laticínios em iogurte ou queijo. Durante a fermentação, as bactérias quebram os açúcares do leite, incluindo a lactase, transformando-os em ácidos e facilitando a digestão para aqueles com intolerância à lactose. Porém, com esses açúcares, é um bom pedaço do conteúdo calórico da comida.

Hawks explica por que ser capaz de digerir o leite teria sido uma dádiva no passado: “Você está em um ambiente de nutrição limitada, exceto que você tem gado, ou ovelha, ou cabra ou camelo, e isso dá acesso a um alto alimentos energéticos que as crianças podem digerir, mas os adultos não podem ”, diz ele. "O que isso faz é permitir que as pessoas recebam 30% mais calorias de leite, e você não tem os problemas digestivos que vêm do consumo de leite."

Um estudo genético recente descobriu que a tolerância à lactose em adultos era menos comum na Grã-Bretanha romana do que hoje, o que significa que sua evolução continuou ao longo da história registrada da Europa.

Hoje em dia, muitos humanos têm acesso a alimentos alternativos abundantes, bem como a leite sem lactose ou pílulas de lactase que os ajudam a digerir laticínios regulares. Em outras palavras, podemos contornar alguns impactos da seleção natural. Isso significa que traços como a tolerância à lactose podem não ter os mesmos impactos diretos sobre a sobrevivência ou a reprodução que uma vez fizeram - pelo menos em algumas partes do mundo.

“Até onde sabemos, não faz diferença para sua sobrevivência e reprodução na Suécia se você pode digerir leite ou não. Se você está comendo fora de um supermercado (sua tolerância a laticínios não afeta sua sobrevivência). Mas ainda faz diferença na África Oriental ”, diz Hawks.

Trigo, Amido e Álcool

Hoje em dia, não é incomum encontrar um corredor inteiro de mercearia dedicado a biscoitos sem glúten, pães e biscoitos. Ainda assim, problemas para digerir o glúten - a principal proteína encontrada no trigo - é outro obstáculo relativamente recente na evolução humana. Os humanos não começaram a armazenar e comer grãos regularmente até cerca de 20.000 anos atrás, e a domesticação do trigo não começou a sério até cerca de 10.000 anos atrás.

Desde trigo e centeio tornou-se um grampo de dietas humanas, no entanto, tivemos uma freqüência relativamente alta de doença celíaca. "Você olha para isso e diz como isso aconteceu?", Pergunta Hawks. "Isso é algo que a seleção natural não deveria ter feito."

A resposta está na nossa resposta imunológica. Um sistema de genes conhecidos como antígenos leucocitários humanos toma parte na luta contra a doença e freqüentemente produz novas variações para combater infecções em constante mudança. Infelizmente, para indivíduos com doença celíaca, este sistema confunde o sistema digestivo humano com uma doença e ataca o revestimento do intestino.

No entanto, apesar das desvantagens óbvias da doença celíaca, a evolução contínua não parece estar tornando-a menos frequente. As variantes genéticas por trás da doença celíaca parecem ser tão comuns hoje quanto desde que os humanos começaram a comer trigo.

“Este é um caso em que uma seleção que provavelmente trata de doenças e parasitas tem um efeito colateral que produz doença celíaca em uma pequena fração de pessoas. Esse é um trade-off que a evolução recente nos deixou e não foi uma adaptação à dieta - foi uma adaptação apesar da dieta ”, diz Hawks. As compensações não intencionais são comuns na evolução. Por exemplo, a mutação genética para células vermelhas do sangue que ajuda os humanos a sobreviver à malária também pode produzir a doença falciforme.

Outros exemplos de nossa evolução contínua através da dieta são intrigantes, mas incertos. Por exemplo, a amilase é uma enzima que ajuda a digerir saliva amido. Historicamente, os povos agrícolas da Eurásia Ocidental e da Mesoamérica têm mais cópias do gene associado. Eles foram selecionados para digerir amidos melhor? “Isso cria uma história convincente e pode ser verdade. Mas a biologia é complicada e não está totalmente claro o que está no trabalho ou o quão importante é ”, diz Hawks.

Mais de um terço dos asiáticos orientais - japoneses, chineses e coreanos - têm uma reação explosiva quando metabolizam o álcool, porque o processo cria um excesso de enzimas tóxicas do acetaldeído. Há fortes evidências genéticas de que isso foi selecionado recentemente, nos últimos 20 mil anos, observa Hawks.

Como sua aparência no genoma pode coincidir aproximadamente com a domesticação do arroz há 10.000 anos, alguns pesquisadores sugerem que isso impediu as pessoas de se entregarem ao vinho de arroz. As linhas de tempo não são precisamente determinadas, seja para a mutação ou para a domesticação do arroz. Também foi sugerido que o acetaldeído oferecia proteção contra parasitas que não conseguiam digerir a toxina.

“Isso importava de alguma forma para populações passadas, porque não era comum e agora é”, diz Hawks. "É uma grande mudança, mas nós realmente não sabemos o porquê."

Mais importante do que pensamos?

Até mesmo a cor da pele humana pode estar mudando, pelo menos em parte, como uma resposta à dieta (outros fatores, sugerem os estudos, incluem a seleção sexual). A atual diversidade de cores da pele humana é um desenvolvimento relativamente recente. A hipótese padrão concentra-se na prevalência dos raios UV nas latitudes equatoriais. Nossos corpos precisam de vitamina D, então nossa pele produz quando embebida pelos raios UV. Mas muito UV pode ter efeitos prejudiciais, e pigmentos de pele mais escuros são mais eficazes em bloqueá-los.

À medida que os seres humanos entravam em latitudes mais escuras e mais frias, a idéia era que a pele não precisava mais de proteção contra raios ultravioleta em excesso e era iluminada para produzir vitamina D mais benéfica, com menos luz solar.

Mas estudos de DNA comparando ucranianos modernos com seus ancestrais pré-históricos mostram que a cor da pele européia vem mudando nos últimos 5.000 anos. Para explicar isso, outra teoria sugere que a pigmentação da pele pode ter estado sob a influência da dieta, quando os primeiros agricultores sofreram com a falta de vitamina D que seus ancestrais caçadores-coletores uma vez tiveram de peixes e alimentos de origem animal.

Nina Jablonski, pesquisadora de cor da Universidade Estadual da Pensilvânia, disse à Science que novas pesquisas “fornecem evidências de que a perda de vitamina D na dieta como resultado da transição para um estilo de vida mais fortemente agrícola pode ter desencadeado” a evolução da pele mais clara.

É difícil ver a evolução em ação. Mas novas tecnologias, como o sequenciamento do genoma - e o poder da computação para processar grandes quantidades de dados - estão possibilitando detectar pequenos ajustes genéticos que podem se acumular ao longo de muitas gerações em mudanças evolutivas reais. Cada vez mais, os bancos de dados de informações genéticas também estão emparelhados com informações como históricos médicos e fatores ambientais, como dieta, que podem permitir aos cientistas observar as formas como eles interagem.

Hakhamanesh Mostafavi, um biólogo evolucionário da Universidade de Columbia, escreveu um desses estudos de genoma que analisou o DNA de 215 mil pessoas para tentar ver como continuamos a evoluir ao longo de uma ou duas gerações. "Obviamente, nossa dieta está mudando radicalmente hoje, então quem sabe qual o efeito evolutivo que pode ter", diz Mostafavi. "Pode não ter necessariamente um efeito direto de seleção, mas pode interagir com genes que controlam uma característica."

A pesquisa genética de Mostafavi também revelou que algumas variantes que realmente encurtam a vida humana, como uma que leva os fumantes a aumentar seu consumo acima das normas de fumo, ainda estão sendo ativamente selecionadas contra.

“Nós vemos um efeito direto desse gene na sobrevivência dos humanos hoje”, explica ele. “E potencialmente você pode imaginar que a dieta pode ter o mesmo tipo de efeito. Temos tantas mudanças dietéticas recentes, como fast food, por exemplo, e ainda não sabemos quais efeitos elas podem ou não ter. ”

Felizmente, graças ao trabalho de cientistas como Mostafavi e Hawks, pode não levar 20.000 anos para descobrir.

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