تشير دراسة جديدة إلى أن أصول حب البشرية للكربوهيدرات كشفت

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بمعلومات عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي وغير ذلك الكثير..

سي إن إن
—

تشير دراسة جديدة إلى أن أصل علاقة الحب الطويلة بين البشر المعاصرين والكربوهيدرات قد يسبق وجودنا كنوع.

ساعدت الصورة النمطية التي كانت سائدة ذات يوم، وهي أن البشر القدماء كانوا يتغذىون على شريحة لحم الماموث وقطع اللحم الأخرى، في الترويج لفكرة اتباع نظام غذائي غني بالبروتين، وهو أمر ضروري لتطوير دماغ كبير.

لكن الأدلة الأثرية في السنوات الأخيرة تحدت هذا الرأي، مما يشير إلى أن البشر طوروا ذوقًا للكربوهيدرات منذ فترة طويلة، عن طريق تحميص الأطعمة مثل الدرنات وغيرها من الأطعمة النشوية التي كانت يتم الكشف عنها عن طريق تحليل البكتيريا استقرت في الأسنان.

البحث الجديد الذي نشر في المجلة علوم الخميس، يقدم أول دليل وراثي على الوجبات الغذائية عالية الكربوهيدرات في وقت مبكر. تتبع العلماء تطور الجين الذي يسهل على البشر هضم النشا عن طريق تحلله إلى سكريات بسيطة يمكن لأجسامنا استخدامها للحصول على الطاقة. ووجدت الدراسة أن هذه الجينات تكررت قبل فترة طويلة من ظهور الزراعة.

يمكن أن يعود هذا التوسع إلى مئات الآلاف من السنين، قبل وقت طويل من ظهور جنسنا البشري، الإنسان العاقل أو حتى إنسان النياندرتال، كسلالات بشرية متميزة.

وقام الباحثون في مختبر جاكسون في فارمنجتون بولاية كونيتيكت، وجامعة بوفالو بنيويورك، بتحليل الجينوم الخاص بـ 68 إنسانًا قديمًا. وركز فريق الدراسة على جين يسمى AMY1، والذي يسمح للبشر بالتعرف والبدء في تحطيم نشا الكربوهيدرات المعقدة في الفم عن طريق إنتاج إنزيم الأميليز. وبدون الأميليز، لن يتمكن البشر من هضم الأطعمة مثل البطاطس والمعكرونة والأرز أو الخبز.

لدى البشر اليوم عدة نسخ من هذا الجين، ويختلف عددها من شخص لآخر. ومع ذلك، كان من الصعب على علماء الوراثة تحديد كيف ومتى زاد عدد هذه الجينات، مما يعكس متى أصبح استهلاك الكربوهيدرات النشوية مفيدًا لصحة الإنسان.

“السؤال الرئيسي الذي كنا نحاول الإجابة عليه هو: متى حدثت هذه الازدواجية؟ وقالت فايزة يلماز، المؤلفة الأولى للدراسة والباحثة الحسابية المشاركة في مختبر جاكسون: “إن هذا هو السبب الذي دفعنا إلى البدء بدراسة الجينومات القديمة”.

“تظهر الدراسات السابقة أن هناك علاقة بين رقم نسخة AMY1 وكمية إنزيم الأميليز المنطلق في لعابنا. أردنا أن نفهم ما إذا كان هذا حدثًا يتوافق مع ظهور الزراعة. قالت: “إنه … سؤال ملح”.

ووجد الفريق أنه منذ 45 ألف سنة مضت، كان لدى الصيادين وجامعي الثمار – الذين سبق أسلوب حياتهم الزراعة – ما متوسطه من أربع إلى ثماني نسخ من AMY1، مما يشير إلى أن الإنسان العاقل كان لديه مذاق للنشا قبل فترة طويلة من تدجين المحاصيل ذات الأشكال. الأنظمة الغذائية البشرية.

ووجد البحث أيضًا أن تكرار الجين AMY1 موجود في جينومات إنسان النياندرتال والدينيسوفان. إنسان منقرض تم اكتشافه لأول مرة في عام 2010 ولا يُعرف عنه إلا القليل نسبيًا. ويشير وجود نسخ متعددة من الجين في ثلاثة أنواع بشرية إلى أنها كانت سمة مشتركة بين سلف مشترك، قبل انفصال الأنساب المختلفة، وفقا للدراسة.

ويعني هذا الاكتشاف أن البشر القدماء كان لديهم أكثر من نسخة واحدة من AMY1 منذ 800 ألف سنة.

من غير المعروف بالضبط متى حدث التكرار الأولي لـ AMY1، ولكن من المحتمل أنه حدث بشكل عشوائي. ووجود أكثر من نسخة خلق فرصة وراثية أعطت للإنسان ميزة في التكيف مع الأنظمة الغذائية الجديدة، خاصة تلك التي تحتوي على نسبة عالية من النشا، عند مواجهة بيئات مختلفة.

وأظهر التحليل أيضًا أن عدد نسخ AMY1 التي يحملها الشخص قد زاد بشكل حاد على مدار 4000 عام الماضية – مدفوعًا على الأرجح بالانتقاء الطبيعي حيث تكيف البشر مع الأنظمة الغذائية عالية النشويات الناتجة عن الانتقال من أسلوب حياة الصيد وجمع الثمار إلى الزراعة و زراعة الحبوب. .

وقال تايلور هيرميس، الأستاذ المساعد في قسم الأنثروبولوجيا بجامعة أركنساس، إن الدراسة “قدمت أدلة دامغة” حول كيفية تطور الآلية الجزيئية لتحويل النشويات التي يصعب هضمها إلى سكريات يسهل الوصول إليها لدى البشر. . المشاركة في البحث.

بالإضافة إلى ذلك، يعزز البحث الجديد النظرية الناشئة القائلة بأن الكربوهيدرات، وليس البروتينات، هي التي توفر الطاقة اللازمة للأدمغة البشرية لزيادة حجمها بمرور الوقت.

“وجد الباحثون أن عددًا متزايدًا من نسخ جين الأميليز، مما يؤدي إلى قدرة أكبر على التحلل وقال هيرميس: “ربما ظهر النشا قبل مئات الآلاف من السنين قبل أن يعطي إنسان النياندرتال أو الدينيسوفان مصداقية أكبر لفكرة أن النشويات يتم استقلابها إلى سكريات بسيطة لتغذية النمو السريع للدماغ أثناء التطور البشري”.

وأضاف هيرميس: “بينما أعتقد أن هناك ما يبرر إجراء المزيد من الاختبارات على الجينومات البشرية القديمة عالية الجودة، فقد فوجئت بأن المؤلفين تمكنوا من اكتشاف نسخ متعددة من جينات الأميليز في جينومات النياندرتال والدينيسوفان التي تم نشرها سابقًا”. “وهذا يوضح قيمة الاستمرار في التنقيب في جينومات أسلافنا البشر للحصول على سجلات طبية وفسيولوجية مهمة.”

وقالت كريستينا وارينر، أستاذة مساعدة في العلوم الاجتماعية والأنثروبولوجيا في جامعة هارفارد، إنه من الصعب أن نفهم كيف تباينت الجينات الفردية بمرور الوقت بين المجموعات السكانية، والدراسة “مثيرة للإعجاب للغاية”.

وقال وارينر، الذي لم يشارك في الدراسة: “نحن نعلم أن التغيرات الغذائية لعبت دورا مركزيا في تطور الإنسان، لكن تجميع هذه الأحداث التي حدثت منذ آلاف ومئات الآلاف وحتى ملايين السنين أمر شاق”. بحث. .

“إن البحث الجينومي لهذه الدراسة يساعد أخيرًا في تحديد تاريخ بعض هذه المعالم الرئيسية، ويكشف عن أدلة محيرة حول علاقة الحب الطويلة بين البشرية والنشا.”