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Cómo la evolución humana en forma de queso, trigo y alcohol

No eres lo que comes, exactamente. Pero a lo largo de muchas generaciones, lo que comemos da forma a nuestro camino evolutivo. La "dieta", dice el antropólogo John Hawks, de la Universidad de Wisconsin-Madison, "ha sido una historia fundamental a lo largo de nuestra historia evolutiva. En los últimos millones de años ha habido cambios en la anatomía humana, los dientes y el cráneo, que creemos que probablemente estén relacionados con cambios en la dieta ".

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A medida que nuestra evolución continúa, el papel crucial de la dieta no ha desaparecido. Los estudios genéticos muestran que los humanos todavía están evolucionando, con evidencia de presiones de selección natural en los genes que afectan todo, desde la enfermedad de Alzheimer hasta el color de la piel y la edad de la menstruación. Y lo que comemos hoy influirá en la dirección que tomaremos mañana.

¿Tienes leche?

Cuando los mamíferos son jóvenes, producen una enzima llamada lactasa para ayudar a digerir la lactosa azucarada que se encuentra en la leche materna. Pero una vez que la mayoría de los mamíferos alcanzan la mayoría de edad, la leche desaparece del menú. Eso significa que las enzimas para digerirlo ya no son necesarias, por lo que los mamíferos adultos generalmente dejan de producirlas.

Sin embargo, gracias a la evolución reciente, algunos humanos desafían esta tendencia.

Alrededor de dos tercios de los humanos adultos son intolerantes a la lactosa o tienen una tolerancia reducida a la lactosa después de la infancia. Pero la tolerancia varía dramáticamente dependiendo de la geografía. Entre algunas comunidades de Asia oriental, la intolerancia puede alcanzar el 90 por ciento; Las personas de ascendencia africana occidental, árabe, griega, judía e italiana también son especialmente propensas a la intolerancia a la lactosa.

Los europeos del norte, por otro lado, parecen amar su lactosa: el 95 por ciento de ellos son tolerantes, lo que significa que continúan produciendo lactasa en la edad adulta. Y esos números están aumentando. "En al menos cinco casos diferentes, las poblaciones han modificado el gen responsable de digerir ese azúcar para que permanezca activo en los adultos", dice Hawks, señalando que es más común entre los pueblos de Europa, Oriente Medio y África Oriental.

El ADN antiguo muestra cuán reciente es esta tolerancia a la lactosa adulta, en términos evolutivos. Hace veinte mil años, era inexistente. Hoy, aproximadamente un tercio de todos los adultos tienen tolerancia.

Ese cambio evolutivo a la velocidad del rayo sugiere que el consumo directo de leche debe haber proporcionado una seria ventaja de supervivencia sobre las personas que tuvieron que fermentar lácteos en yogur o queso. Durante la fermentación, las bacterias descomponen los azúcares de la leche, incluida la lactasa, convirtiéndolos en ácidos y facilitando la digestión para las personas con intolerancia a la lactosa. Sin embargo, irse con esos azúcares es una buena parte del contenido calórico de los alimentos.

Hawks explica por qué poder digerir la leche hubiera sido una bendición en el pasado: “Estás en un entorno de nutrición limitada, excepto que tienes ganado, ovejas, cabras o camellos, y eso te da acceso a un alto alimentos energéticos que los bebés pueden digerir pero los adultos no pueden ", dice. "Lo que hace es permitir que las personas obtengan un 30 por ciento más de calorías de la leche, y usted no tiene los problemas digestivos derivados del consumo de leche".

Un reciente estudio genético encontró que la tolerancia a la lactosa en adultos era menos común en la Gran Bretaña romana que en la actualidad, lo que significa que su evolución ha continuado a lo largo de la historia registrada en Europa.

En estos días, muchos humanos tienen acceso a abundantes alimentos alternativos, así como a leche sin lactosa o píldoras de lactasa que los ayudan a digerir los lácteos normales. En otras palabras, podemos evitar algunos impactos de la selección natural. Eso significa que los rasgos como la tolerancia a la lactosa pueden no tener los mismos impactos directos sobre la supervivencia o la reproducción que alguna vez tuvieron, al menos en algunas partes del mundo.

“Hasta donde sabemos, no hay diferencia en su supervivencia y reproducción en Suecia si puede digerir la leche o no. Si está comiendo en un supermercado (su tolerancia a los lácteos no afecta su supervivencia). Pero todavía hace una diferencia en África Oriental ”, dice Hawks.

Trigo, Almidón y Alcohol

En estos días, no es raro encontrar un pasillo de una tienda de abarrotes dedicado a galletas, pan y galletas sin gluten. Sin embargo, los problemas para digerir el gluten, la proteína principal que se encuentra en el trigo, es otro inconveniente relativamente reciente en la evolución humana. Los humanos no comenzaron a almacenar y comer granos regularmente hasta hace unos 20, 000 años, y la domesticación del trigo no comenzó en serio hasta hace unos 10, 000 años.

Sin embargo, desde que el trigo y el centeno se convirtieron en un alimento básico de las dietas humanas, hemos tenido una frecuencia relativamente alta de enfermedad celíaca. "¿Ves esto y dices cómo sucedió?", Pregunta Hawks. "Eso es algo que la selección natural no debería haber hecho".

La respuesta está en nuestra respuesta inmune. Un sistema de genes conocidos como antígenos leucocitarios humanos participa en la lucha contra la enfermedad y con frecuencia produce nuevas variaciones para combatir las infecciones en constante cambio. Desafortunadamente, para las personas con enfermedad celíaca, este sistema confunde el sistema digestivo humano con una enfermedad y ataca el revestimiento del intestino.

Sin embargo, a pesar de los inconvenientes obvios de la enfermedad celíaca, la evolución en curso no parece ser menos frecuente. Las variantes genéticas detrás de la enfermedad celíaca parecen ser tan comunes ahora como lo han sido desde que los humanos comenzaron a comer trigo.

“Este es un caso en el que una selección que probablemente sea sobre enfermedades y parásitos tiene un efecto secundario que produce la enfermedad celíaca en una pequeña fracción de las personas. Esa es una compensación que la evolución reciente nos ha dejado y no fue una adaptación a la dieta, fue una adaptación a pesar de la dieta ", dice Hawks. Las compensaciones no intencionadas son comunes en la evolución. Por ejemplo, la mutación genética en los glóbulos rojos que ayuda a los humanos a sobrevivir a la malaria también puede producir la enfermedad mortal de células falciformes.

Otros ejemplos de nuestra evolución continua a través de la dieta son interesantes pero inciertos. Por ejemplo, la amilasa es una enzima que ayuda a la saliva a digerir el almidón. Históricamente, los pueblos agrícolas de Eurasia Occidental y Mesoamérica tienen más copias del gen asociado. ¿Fueron seleccionados para digerir mejor los almidones? “Eso hace una historia convincente y puede ser verdad. Pero la biología es complicada y no está totalmente claro qué está funcionando o qué tan importante es ”, dice Hawks.

Más de un tercio de los asiáticos orientales (japoneses, chinos y coreanos) tienen una reacción de enrojecimiento cuando metabolizan el alcohol, porque el proceso crea un exceso de enzimas acetaldehído tóxicas. Hawks señala que existe una fuerte evidencia genética de que esto fue seleccionado recientemente, durante los últimos 20, 000 años.

Debido a que su aparición en el genoma puede coincidir aproximadamente con la domesticación del arroz hace 10.000 años, algunos investigadores sugieren que impidió que las personas se permitieran el vino de arroz. Sin embargo, los plazos no están determinados con precisión, ya sea para la mutación o la domesticación del arroz. También se ha sugerido que el acetaldehído ofrece protección contra los parásitos que no pudieron soportar la toxina.

"Importó de alguna manera, a las poblaciones pasadas, porque no era común y ahora lo es", dice Hawks. "Es un gran cambio, pero realmente no sabemos por qué".

¿Más importante de lo que pensamos?

Incluso el color de la piel humana puede estar cambiando, al menos en parte, como respuesta a la dieta (otros factores, sugieren los estudios, incluyen la selección sexual). La diversidad actual de los colores de la piel humana es un desarrollo relativamente reciente. La hipótesis estándar se centra en la prevalencia de los rayos UV en latitudes ecuatoriales. Nuestros cuerpos necesitan vitamina D, por lo que nuestra piel la produce cuando está empapada por los rayos UV. Pero demasiado UV puede tener efectos perjudiciales, y los pigmentos de piel más oscuros son más efectivos para bloquearlos.

A medida que los humanos se movían a latitudes más oscuras y frías, la idea es que su piel ya no necesitaba protección contra demasiados rayos UV y se aligeraba para que pudiera producir vitamina D más beneficiosa con menos luz solar.

Pero los estudios de ADN que comparan a los ucranianos modernos con sus antepasados ​​prehistóricos muestran que el color de la piel europea ha cambiado en los últimos 5.000 años. Para explicar esto, otra teoría sugiere que la pigmentación de la piel podría haber estado bajo la influencia de la dieta, cuando los primeros agricultores sufrían de falta de vitamina D, sus antepasados ​​cazadores-recolectores una vez obtuvieron pescado y alimentos de origen animal.

Nina Jablonski, investigadora del color de la piel en la Universidad Penn State, dijo a Science que una nueva investigación "proporciona evidencia de que la pérdida de vitamina D en la dieta como resultado de la transición a un estilo de vida más fuertemente agrícola puede haber desencadenado" la evolución de la piel más clara.

Es difícil ver la evolución en acción. Pero las nuevas tecnologías, como la secuenciación del genoma, y ​​el poder informático para procesar grandes cantidades de datos, están permitiendo detectar pequeños ajustes genéticos que pueden sumar durante muchas generaciones a cambios evolutivos reales. Cada vez más, las bases de datos de información genética también se combinan con información como historias clínicas y factores ambientales como la dieta, lo que puede permitir a los científicos observar las formas en que interactúan.

Hakhamanesh Mostafavi, biólogo evolutivo de la Universidad de Columbia, fue autor de uno de esos estudios de genoma que analizó el ADN de 215, 000 personas para tratar de ver cómo continuamos evolucionando en el lapso de solo una generación o dos. "Obviamente, nuestra dieta está cambiando radicalmente hoy, así que quién sabe qué efecto evolutivo puede tener", dice Mostafavi. "Puede que no necesariamente tenga un efecto de selección directa, pero puede interactuar con genes que controlan un rasgo".

La investigación genética de Mostafavi también reveló que algunas variantes que en realidad acortan la vida humana, como una que impulsa a los fumadores a aumentar su consumo por encima de las normas de fumar, todavía están siendo seleccionadas activamente.

"Vemos un efecto directo de ese gen en la supervivencia de los humanos hoy", explica. “Y potencialmente puedes imaginar que la dieta podría tener el mismo tipo de efecto. Tenemos muchos cambios recientes en la dieta, como la comida rápida, por ejemplo, y todavía no sabemos qué efectos pueden tener o no ”.

Afortunadamente, gracias al trabajo de científicos como Mostafavi y Hawks, podría no llevar 20, 000 años descubrirlo.

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