Вміння перетравлювати крохмаль допомогло людині стати домінуючим видом на Землі. Завдяки цій здатності наші предки змогли отримувати більше енергії, ніж мавпи, з тієї ж кількості їжі. Можливо, це допомогло розвитку мозку.
Здатність людей перетравлювати продукти, що містять крохмаль, допомогла людині не просто вижити, але й розселитися по всій планеті, повідомляє gazeta.ru з посиланням на «Nature». На думку американських учених, дуже важливу роль у розвитку людства зіграв секрет слинних залоз. У порівнянні з іншими представниками приматів, наприклад, із шимпанзе, людина має слину, яка краще розщеплює складні вуглеводи (або полісахариди), наприклад, крохмаль, котрий досі лишається важливим елементом дієти людини. Відповідно, люди можуть отримувати більше енергії, вживаючи у їжу ту ж кількість продуктів, що й інші примати.
За словами вчених з Університету штату Арізона, первинне розщеплення таких складних з’єднань можливе лише завдяки амілазі — ферменту слини, під впливом якого полісахариди зазнають первинної обробки. Як зазначили дослідники, основною відмінністю людини від інших приматів стала наявність більшої кількості копій гена AMY1, який має відношення до створення амілази.
Генетикам і раніше було відомо, що деякі люди володіють більшою кількістю копій AMY1, аніж інші. Однак досі нічого не було відомо про важливість наявності цих додаткових копій як для окремих людей, так і для людства загалом. Деякі вчені передбачали, що ці копії не дуже сильно впливають на роботу організму. Дослідники з Університету Арізона, а також їх колеги з Університету Каліфорнії в Санта-Крузі вирішили перевірити це спірне твердження — вони провели порівняльне дослідження, в якому взяли участь люди з різною кількістю копій гена.
«У якості піддослідних ми використали студентів. Під час експерименту в кожного з них було взято аналіз слини, завдяки чому нам і вдалося виміряти рівень амілази в секреті», — розповів антрополог Натаніель Доміні, що представляє в дослідженні Університет Каліфорнії.
Вчені дійшли висновку: наявність додаткових копій гена AMY1 призводить до вироблення більшої кількості амілази, а відповідно — до кращої здатності організму розщеплювати крохмаль.
Як показало подальше дослідження, у сучасних людей, котрі мешкають у суспільствах, де надають перевагу багатій вуглеводами їжі, кількість копій гена більша, ніж там, де в їжу споживають набагато менше цих з’єднань. Причому така тенденція зберігається для всіх культур, неважливо, де живуть люди — в Азії, Африці, Європі або, наприклад, у Арктиці.
Так, бушмени хадза, що проживають на півночі Танзанії, згідно з дослідженнями антропологів, їдять багато бульбових рослин, що містять крохмаль. За даними генетичних досліджень, у середньому в організмі цього народу нараховується 6,7 копії гена. А ось пігмеї-мбути з лісів Ітурі (північний схід Демократичної Республіки Конго) їдять менше подібних рослин, і в них середня кількість копій гена, що відповідає за вироблення амілази, дорівнює 5,4.
Хай там як, а людиноподібний шимпанзе, який надає перевагу фруктам, має лише дві копії AMY1.
За словами авторів дослідження, в ході еволюційного розвитку нашим предкам довелося пристосовуватися до умов навколишнього середовища, внаслідок чого секрет їх слинних залоз став перетравлювати продукти, крохмаль, який важко розщеплюється.
«Дієта, яка базується на споживанні продуктів з високим вмістом крохмалю, здійснила важливий вплив на еволюцію людства», — зауважив керівник дослідження, антрополог Джордж Перрі з Арізонського університету.
Як зазначив Доміні, поступовий перехід на дієти, збагачені крохмалем і, відповідно, вуглеводами, міг підтримати процес зміни мозку гомінід, який різко активізувався приблизно два мільйони років тому.
«Така дієта впливала на те, чим харчувався мозок», — наголосив антрополог. За його словами, вживання з їжею крахмаловмістких бульбових рослин, поширених у тому числі і в Африці, зробив можливим піднесення і розквіт людей з великим об’ємом мозку.
Автори дослідження зазначили, що порівняльний аналіз генетичної інформації шимпанзе та людини показав, що збільшення кількості додаткових копій AMY1 у людини сталося сотні тисяч років тому, якщо не раніше. Зараз учені працюють над двома гіпотезами, які пов’язують зміни в генетиці зі змінами можливостей мозку наших предків. Так, поліпшення якості слини могло вплинути на збільшення його об’єму, яке вчені відносять до періоду 2,5—2 мільйонів років тому. Проте, пояснює Доміні, поява копій гена може бути пов’язана з початком розвитку сільського господарства близько 150 тисяч років тому.
Фахівці зазначають, що необхідні більш ретельні й тривалі дослідження ДНК людей, котрі належать до різних культур, які допоможуть їм визначити час виникнення генетичних змін. Як упевнено заявив біолог Джеймс Сікела з центру охорони здоров’я Університету штату Колорадо в Денвері, міждисциплінарні дослідження, які пов’язують еволюцію людини з генетичними змінами, стають усе популярнішими. «Це дослідження — приклад того, що можна з’ясувати, звернувшись до еволюційної генетики», — заявив він.
Ознайомитися з результатами дослідження американських антропологів можна на сторінках журналу Nature Genetics.
