Dugo je preovladavao stereotip o pračovjeku koji se sladi mamutovim šniclama i drugim komadima mesa čime je podržavana pretpostavka o ishrani bogatoj proteinima kao neophodnoj za razvoj većeg mozga kod čovjeka.
Međutim, arheološki dokazi posljednjih godina doveli su u pitanje ovo gledište, sugerišući da su ljudi odavno razvili sklonost ka ugljenim hidratima tako što su pekli krtolaste plodove i druge namirnice pune skroba koje su otkrivene analizom bakterija nastanjenih u zubima.
Novo istraživanje, objavljeno u časopisu Nauka (Science), nudi prve dokaze o ishrani čovjeka bogatim ugljenim hidratima. Naučnici su pratili evoluciju gena koji ljudima omogućava da lakše vare skrob razlažući ga na proste šećere koje naša tijela mogu da koriste za energiju. Studija je otkrila da su se ovi geni udvostručili mnogo prije pojave poljoprivrede.
Ova promjena možda se desila prije više stotina hiljada godina, to jest mnogo prije nego što se naša vrsta, homo sapijens ili čak neandertalac, pojavila kao različite podvrste pračovjeka.
Istraživači Laboratorije JAX u Farmingtonu, u američkoj saveznoj državi Konektikat, i Univerziteta Bafalo u državi Njujork, analizirali su genome 68 praljudi.
Tim stručnjaka fokusirao se na gen nazvan AMY1, koji omogućava ljudima da identifikuju i počnu da razgrađuju složene skrobne ugljene hidrate u ustima tako što proizvode enzim amilazu. Bez amilaze, ljudi ne bi mogli da svare hranu kao što su krompir, tjestenina, pirinač ili hljeb.
Ljudi danas imaju više kopija ovog gena, a broj varira od osobe do osobe. Međutim, genetičarima je bilo teško da proniknu u to kako i kada se broj ovih gena povećao, što je znak da jedenje skroba vjerovatno postalo korisno za ljudsko zdravlje.
"Glavno pitanje na koje smo pokušavali da odgovorimo bilo je kada je došlo do ovog dupliranja? Zato smo počeli da proučavamo drevne genome“, rekla je vodeća autorka studije Fejza Jilmaz, naučna saradnica u Laboratoriji JAX.
Prema njenim riječima, prethodne studije pokazuju da postoji korelacija između broja kopija gena AMY1 i količine enzima amilaze koji se oslobađa u našoj pljuvački.
"Željeli smo da shvatimo da li to odgovara pojavi poljoprivrede. Ovo je goruće pitanje“, kaže Fejza Jilmaz.
Prilika da se geni pokažu
Tim stručnjaka otkrio je da su još pre 45.000 godina lovci-sakupljači, čiji je način života prethodio pojavi poljoprivrede, imali u prosjeku četiri do osam kopija gena AMY1, što sugeriše da je homo sapijens volio skrob mnogo prije nego što je uzgoj žitarica oblikovao ishranu ljudi.
Istraživanje je takođe pokazalo da udvajanje gena AMY1 postoji u genomima neandertalca i denisovca, izumrlog hominina iz doba paleolita koji je prvi put otkriven 2010. godine, o kome se relativno malo zna.
Prisustvo više kopija gena kod tri ljudske vrste sugeriše da je to bila osobina koju je delio zajednički predak, prije nego što su se različite podvrste izdvojile. To otkriće znači da su ovi praljudi imali više od jedne kopije gena AMY1 još prije 800.000 godina.
Nije jasno kada se tačno dogodilo početno umnožavanje gena AMY1, ali postoji vjerovatnoća da se dogodilo nasumično.
Prisustvo više od jedne kopije stvorilo je genetsku priliku koja je ljudima pružila prednost da se prilagode novoj ishrani, posebno onoj koja obiluje skrobom, jer su se nalazili u različitim okruženjima.
Analiza je takođe pokazala da se broj kopija gena AMY1 koje osoba nosi naglo porastao u posljednjih 4.000 godina - vjerovatno favorizovan prirodnom selekcijom jer su se ljudi prilagodili ishrani bogatoj skrobom koja je rezultat prelaska sa lovačko-sakupljačkog načina života na život sa poljoprivredom i uzgojem žitarica.
Studija je "pružila ubjedljive dokaze“ o tome kako je molekularna mašinerija za pretvaranje teško svarljivih ugljenih hidrata u lako dostupne šećere evoluirala kod ljudi, ocijenio je Tejlor Hermes, docent na odsjeku za antropologiju na Univerzitetu u Arkanzasu, koji nije bio uključeni u istraživanje.
Štaviše, novo istraživanje potkrepljuje novonastalu teoriju da su ugljeni hidrati, a ne proteini, ti koji su obezbijedili energiju neophodnu za povećanje veličine ljudskog mozga tokom vremena, primetio je Hermes.
"Autori koji su otkrili da se povećan broj kopija gena za amilaze, što rezultira većom sposobnošću razlaganja skroba, možda pojavio stotinama hiljada godina prije neandertalaca ili denisovaca, podržavaju teoriju da razlaganje skrobova na proste šećere podstiču brži razvoj mozga tokom ljudske evolucije“, rekao je Hermes.
Iako smatra da su opravdana dodatna testiranja sa kvalitetnijim genomima pračovjeka, bio je iznenađen što su autori usjpeli da otkriju više kopija gena amilaze u genomima neandertalaca i denisovaca.
"Ovo pokazuje da postoji vrijednost u nastavku analiziranja genoma naših ljudskih predaka zarad važnih medicinskih i fizioloških podataka“, dodao je Hermes.
Izazov je razumjeti kako su se pojedinačni geni tokom vremena razlikovali u pojedinim populacijama, a studija je "izuzetno impresivna“, istakla je Kristina Variner, vanredni profesor društvenih nauka i antropologije na Univerzitetu Harvard.
"Znamo da su promjene u ishrani odigrale centralnu ulogu u ljudskoj evoluciji, ali rekonstrukcija ovih događaja koji su se desili prije više hiljada, stotina hiljada, pa čak i miliona godina je zastrašujuća. Istraživanje genoma u ovoj studiji pomaže da se konačno odrede neke od tih glavnih prekretnica i otkriva mučne tragove o dugoj ljubavnoj vezi čovječanstva sa skrobom“, rekao je dr Variner, koja nije bila uključena u istraživanje.
