Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain
Förhistoriska människor i Europa konsumerade mjölk tusentals år innan människan utvecklade den genetiska egenskapen som gjorde det möjligt för oss att smälta mjölksockret laktos som vuxna, visar en ny studie. Forskningen, publicerad i Nature , kartlade förhistoriska mönster av mjölkanvändning under de senaste 9 000 åren, vilket ger nya insikter om mjölkkonsumtion och utvecklingen av laktostolerans.
Hittills antogs det allmänt att laktostolerans uppstod eftersom det gjorde det möjligt för människor att konsumera mer mjölk och mejeriprodukter. Men den här nya forskningen, ledd av forskare från University of Bristol och University College London (UCL) tillsammans med medarbetare från 20 andra länder, visar att hungersnöd och exponering för infektionssjukdomar bäst förklarar utvecklingen av vår förmåga att konsumera mjölk och annat icke-fermenterat mejeriprodukter.
Medan de flesta europeiska vuxna idag kan dricka mjölk utan obehag, har två tredjedelar av de vuxna i världen idag, och nästan alla vuxna för 5 000 år sedan, problem om de dricker för mycket mjölk. Detta beror på att mjölk innehåller laktos, och om detta unika socker inte kan smältas, kommer det att resa till tjocktarmen där det kan orsaka kramper, diarré och flatulens, ett tillstånd som kallas laktosintolerans. Men den här nya forskningen tyder på att dessa effekter är sällsynta i Storbritannien idag.
Professor George Davey Smith, chef för MRC Integrative Epidemiology Unit vid University of Bristol och medförfattare till studien, sa:"För att smälta laktos måste vi producera enzymet laktas i vår tarm. Nästan alla barn producerar laktas, men hos majoriteten av människor globalt minskar produktionen snabbt mellan avvänjning och tonåren. Men en genetisk egenskap som kallas laktaspersistens har utvecklats flera gånger under de senaste 10 000 åren och spridits i olika mjölkdrickande populationer i Europa, centrala och södra Asien, Mellanöstern Öst och Afrika. Idag är ungefär en tredjedel av alla vuxna i världen laktaspersistenta."
Genom att kartlägga mönster för mjölkanvändning under de senaste 9 000 åren, undersöka den brittiska biobanken och kombinera forntida DNA, radiokol och arkeologiska data med hjälp av nya datormodelleringstekniker, kunde teamet visa att laktaspersistens genetiska egenskaper inte var vanliga förrän omkring 1 000 f.Kr., nästan 4 000 år efter att den först upptäcktes runt 4 700–4 600 f.Kr.
"Den genetiska varianten av laktaspersistens pressades till hög frekvens av någon sorts turboladdat naturligt urval. Problemet är att ett så starkt naturligt urval är svårt att förklara", tillade professor Mark Thomas, professor i evolutionär genetik och medförfattare till studien från University College London.
För att fastställa hur laktos persistens utvecklades, sammanställde professor Richard Evershed, studiens ledare från Bristol's School of Chemistry, en aldrig tidigare skådad databas med nästan 7 000 organiska animaliska fettrester från 13 181 fragment av keramik från 554 arkeologiska platser för att ta reda på var och när människor var. konsumerar mjölk. Hans upptäckter visade att mjölk användes flitigt i europeisk förhistoria, från det tidigaste jordbruket för nästan 9 000 år sedan, men ökade och minskade i olika regioner vid olika tidpunkter.
För att förstå hur detta relaterar till utvecklingen av laktaspersistens, sammanställde UCL-teamet, ledd av professor Mark Thomas, en databas över närvaron eller frånvaron av den genetiska varianten av laktaspersistens med hjälp av publicerade gamla DNA-sekvenser från mer än 1 700 förhistoriska europeiska och asiatiska individer . De såg det först efter cirka 5 000 år sedan. För 3 000 år sedan var det med avsevärda frekvenser och är mycket vanligt idag. Därefter utvecklade hans team ett nytt statistiskt tillvägagångssätt för att undersöka hur väl förändringar i mjölkanvändning över tiden förklarar det naturliga urvalet för laktaspersistens. Överraskande nog hittade de inget samband, även om de kunde visa att de kunde upptäcka det förhållandet om det fanns, vilket utmanade den långvariga uppfattningen att omfattningen av mjölkanvändning drev utvecklingen av laktaspersistens.
Professor George Davey Smiths team hade undersökt data från U.K. Biobank, omfattande genetiska och medicinska data för mer än 300 000 levande individer, fann endast minimala skillnader i mjölkdrickande beteende mellan genetiskt persistenta och icke-persistenta personer. Kritiskt sett upplevde den stora majoriteten av människor som var genetiskt icke-persistent laktas inga korta eller långvariga negativa hälsoeffekter när de konsumerade mjölk.
Professor Davey Smith tillade:"Våra fynd visar att mjölkanvändning var utbredd i Europa i minst 9 000 år, och friska människor, även de som inte är långlivade med laktas, kunde glatt konsumera mjölk utan att bli sjuka. individer leder till en hög koncentration av laktos i tarmen, vilket kan dra in vätska i tjocktarmen, och uttorkning kan uppstå när detta kombineras med diarrésjukdom."
"Om du är frisk och icke-ihållande laktas, och du dricker mycket mjölk, kan du uppleva ett visst obehag, men du kommer inte att dö av det. Men om du är allvarligt undernärd och har diarré, då har du livet -hotande problem. När deras skördar misslyckades, skulle förhistoriska människor ha varit mer benägna att konsumera ojäst höglaktosmjölk – precis när de inte borde."
För att testa dessa idéer använde professor Thomas team indikatorer för tidigare svält- och patogenexponering i sina statistiska modeller. Deras resultat stödde klart båda förklaringarna – varianten av laktaspersistensgenen var under starkare naturligt urval när det fanns indikationer på mer svält och fler patogener.
Författarna drog slutsatsen:"Vår studie visar hur, i senare förhistoria, när befolkningar och bosättningsstorlekar växte, skulle människors hälsa i allt högre grad ha påverkats av dålig sanitet och ökande diarrésjukdomar, särskilt de av animaliskt ursprung. Under dessa förhållanden skulle konsumtion av mjölk ha resulterat i i ökande dödsfrekvens, där individer som saknar laktaspersistens är särskilt sårbara. Denna situation skulle ha förvärrats ytterligare under svältförhållanden, när sjukdoms- och undernäringsfrekvensen ökar. Detta skulle leda till individer som inte hade en kopia av laktaspersistensgenvarianten är mer benägna att dö före eller under sina reproduktionsår, vilket skulle öka befolkningens förekomst av laktaspersistens.
"Det verkar som om samma faktorer som påverkar mänsklig dödlighet idag drev utvecklingen av denna fantastiska gen genom förhistorien." + Utforska vidare
