Эволюция переносимости молока у европейцев: не только усвоение кальция

Анализ древней ДНК ранних земледельцев Иберии показывает, что популярная эволюционная гипотеза о связи с усвоением кальция не была единственной причиной развития переносимости лактозы у европейцев.

Способность взрослых людей производить фермент лактазу и переваривать молочный сахар лактозу (лактазная персистенция) — не норма для большей части мира. Генетические данные показывают, что эта черта эволюционировала лишь в последние десять тысяч лет под сильным давлением естественного отбора. Без фермента лактазы употребление молока вызывает симптомы непереносимости: вздутие, спазмы, метеоризм и диарею.

Новое исследование и его выводы

В журнале Molecular Biology and Evolution Oddný Sverrisdóttir и коллеги представили работу, приближающую к ответу на вопрос, почему этот признак развился так быстро.

Долгое время основной причиной для Европы считалось усвоение кальция. Молоко — отличный источник кальция и витамина D, необходимого для его усвоения. Ранние земледельцы на севере Европы, с дефицитом солнечного света и преимущественно зерновой диетой, могли страдать от нехватки витамина D. Для них молоко могло быть «суперфудом».

Однако исследователи получили ДНК из костей ранних испанских земледельцев и не обнаружили у них мутации, вызывающей лактазную персистенцию у европейцев (LCT -13910*T). Качество образцов было отличным, что подтверждено в нескольких исследованиях.

С помощью компьютерного моделирования учёные выяснили, что для повышения частоты этого признака в Иберии до современных значений потребовался очень сильный естественный отбор.

Ключевой вывод:

«Если естественный отбор двигал эволюцию лактазной персистенции в месте, где у людей нет проблем с выработкой витамина D в коже, то очевидно, что объяснение через витамин D и кальций (гипотеза усвоения кальция) не работает. Хотя эта гипотеза может иметь некоторую актуальность для Северной Европы, она явно не является всей историей», — говорит Sverrisdóttir.

Альтернативная гипотеза

Исследователи предлагают другую причину быстрой эволюции признака. Большинство ранних земледельцев не были персистентны, но могли употреблять ферментированные продукты (йогурт, сыр), где лактоза превращается в жиры.

Однако в условиях голода, например, при неурожае, они могли съедать все ферментированные продукты, оставляя только молоко с высоким содержанием лактозы. Это вызывало диарею. Для здоровых людей диарея обычно не смертельна, но для сильно истощённых людей — может быть. Таким образом, периоды голода могли создавать эпизоды очень сильного естественного отбора в пользу лактазной персистенции.