Non sei esattamente quello che mangi. Ma per molte generazioni, ciò che mangiamo modella il nostro percorso evolutivo. "Dieta", afferma l'antropologo John Hawks, dell'Università del Wisconsin-Madison, "è stata una storia fondamentale per tutta la nostra storia evolutiva. Negli ultimi milioni di anni ci sono stati cambiamenti nell'anatomia umana, nei denti e nel cranio, che riteniamo siano probabilmente correlati ai cambiamenti nella dieta. "
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Mentre la nostra evoluzione continua, il ruolo cruciale della dieta non è scomparso. Studi genetici dimostrano che gli esseri umani si stanno ancora evolvendo, con prove di pressioni selettive naturali sui geni che incidono su tutto, dalla malattia di Alzheimer al colore della pelle fino all'età delle mestruazioni. E ciò che mangiamo oggi influenzerà la direzione che prenderemo domani.
Hai del latte?
Quando i mammiferi sono giovani, producono un enzima chiamato lattasi per aiutare a digerire il lattosio zuccherino presente nel latte materno. Ma una volta che la maggior parte dei mammiferi ha raggiunto la maggiore età, il latte scompare dal menu. Ciò significa che gli enzimi per digerirlo non sono più necessari, quindi i mammiferi adulti in genere smettono di produrli.
Grazie alla recente evoluzione, tuttavia, alcuni umani sfidano questa tendenza.
Circa due terzi degli umani adulti sono intolleranti al lattosio o hanno una ridotta tolleranza al lattosio dopo l'infanzia. Ma la tolleranza varia notevolmente a seconda della geografia. Tra alcune comunità dell'Asia orientale, l'intolleranza può raggiungere il 90 percento; le persone di origine dell'Africa occidentale, araba, greca, ebraica e italiana sono anche particolarmente inclini all'intolleranza al lattosio.
D'altra parte, gli europei del nord sembrano amare il loro lattosio: il 95% di loro è tollerante, nel senso che continua a produrre lattasi da adulti. E quei numeri stanno aumentando. "In almeno cinque diversi casi, le popolazioni hanno modificato il gene responsabile della digestione di quello zucchero in modo che rimanga attivo negli adulti", afferma Hawks, osservando che è più comune tra i popoli in Europa, Medio Oriente e Africa orientale.
Il DNA antico mostra quanto sia recente questa tolleranza al lattosio negli adulti, in termini evolutivi. Ventimila anni fa, era inesistente. Oggi, circa un terzo di tutti gli adulti ha tolleranza.
Quel rapido cambiamento evolutivo suggerisce che il consumo diretto di latte deve aver fornito un serio vantaggio di sopravvivenza rispetto alle persone che hanno dovuto fermentare i latticini in yogurt o formaggio. Durante la fermentazione, i batteri scompongono gli zuccheri del latte, compresa la lattasi, trasformandoli in acidi e facilitando la digestione per quelli con intolleranza al lattosio. Andato con quegli zuccheri, tuttavia, è un buon pezzo del contenuto calorico del cibo.
Hawks spiega perché essere in grado di digerire il latte sarebbe stato un tale vantaggio in passato: “Sei in un ambiente a nutrizione limitata, tranne che hai bovini, o pecore, o capre o cammelli, e questo ti dà accesso a un alto cibo energetico che i bambini possono digerire ma che gli adulti non possono ", afferma. "Ciò che fa è consentire alle persone di ottenere il 30 percento in più di calorie dal latte e non si hanno problemi digestivi derivanti dal consumo di latte".
Un recente studio genetico ha scoperto che la tolleranza al lattosio negli adulti era meno comune nella Gran Bretagna romana di oggi, il che significa che la sua evoluzione è continuata per tutta la storia registrata in Europa.
Al giorno d'oggi, molti esseri umani hanno accesso a molti alimenti alternativi, nonché latte senza lattosio o pillole di lattasi che li aiutano a digerire i latticini regolari. In altre parole, possiamo eludere alcuni impatti della selezione naturale. Ciò significa che tratti come la tolleranza al lattosio potrebbero non avere gli stessi effetti diretti sulla sopravvivenza o sulla riproduzione di una volta, almeno in alcune parti del mondo.
“Per quanto ne sappiamo, non fa differenza per la tua sopravvivenza e riproduzione in Svezia se riesci a digerire il latte o no. Se stai mangiando fuori da un supermercato (la tua tolleranza al latte non influisce sulla tua sopravvivenza). Ma fa ancora la differenza in Africa orientale ”, afferma Hawks.
Grano, amido e alcool
Al giorno d'oggi, non è raro trovare un intero corridoio di una drogheria dedicato a biscotti, pane e cracker senza glutine. Tuttavia, la difficoltà a digerire il glutine, la principale proteina presente nel grano, è un altro ostacolo relativamente recente nell'evoluzione umana. Gli umani non iniziarono a conservare e mangiare cereali regolarmente fino a circa 20.000 anni fa e l'addomesticamento del grano non iniziò sul serio fino a circa 10.000 anni fa.
Da quando grano e segale sono diventati la base delle diete umane, tuttavia, abbiamo avuto una frequenza relativamente alta di celiachia. "Lo guardi e dici come è successo?" Chiede Hawks. "Questo è qualcosa che la selezione naturale non avrebbe dovuto fare."
La risposta sta nella nostra risposta immunitaria. Un sistema di geni noto come antigeni dei leucociti umani prende parte alla lotta contro le malattie e produce frequentemente nuove varianti per combattere le infezioni in continua evoluzione. Sfortunatamente, per le persone con celiachia, questo sistema confonde il sistema digestivo umano per una malattia e attacca il rivestimento dell'intestino.
Tuttavia, nonostante gli ovvi inconvenienti della celiachia, l'evoluzione in atto non sembra renderla meno frequente. Le varianti genetiche alla base della celiachia sembrano essere altrettanto comuni ora come lo sono state da quando gli umani hanno iniziato a mangiare grano.
“Questo è un caso in cui una selezione che probabilmente riguarda malattie e parassiti ha un effetto collaterale che produce celiachia in una piccola parte delle persone. Questo è un compromesso che la recente evoluzione ci ha lasciato e non è stato un adattamento alla dieta, è stato un adattamento nonostante la dieta ", afferma Hawks. I compromessi non intenzionali sono comuni nell'evoluzione. Ad esempio, la mutazione genetica dei globuli rossi che aiuta l'uomo a sopravvivere alla malaria può anche produrre la mortale malattia a cellule falciformi.
Altri esempi della nostra continua evoluzione attraverso la dieta sono intriganti ma incerti. Ad esempio, l'amilasi è un enzima che aiuta la saliva a digerire l'amido. Storicamente, le popolazioni agricole dell'Eurasia occidentale e della Mesoamerica hanno più copie del gene associato. Sono stati selezionati per digerire meglio gli amidi? “Questo rende una storia avvincente e può essere vera. Ma la biologia è complicata e non è del tutto chiaro cosa stia funzionando o quanto sia importante ", afferma Hawks.
Più di un terzo degli asiatici orientali - giapponesi, cinesi e coreani - hanno una reazione arrossante quando metabolizzano l'alcol, perché il processo crea un eccesso di enzimi tossici di acetaldeide. Esistono forti prove genetiche che questo è stato selezionato di recente, negli ultimi 20.000 anni, osserva Hawks.
Poiché il suo aspetto nel genoma può approssimativamente coincidere con l'addomesticamento del riso 10.000 anni fa, alcuni ricercatori suggeriscono che ha impedito alle persone di indulgere troppo nel vino di riso. I tempi non sono determinati con precisione, tuttavia, né per la mutazione o per l'addomesticamento del riso. È stato anche suggerito che l'acetaldeide offrisse protezione dai parassiti che non erano in grado di digerire la tossina.
"In qualche modo era importante per le popolazioni passate, perché non era comune e ora lo è", afferma Hawks. "È un grande cambiamento, ma non sappiamo davvero perché."
Più importante di quanto pensiamo?
Anche il colore della pelle umana può cambiare, almeno in parte, come risposta alla dieta (altri fattori, studi suggeriscono, includono la selezione sessuale). L'attuale diversità dei colori della pelle umana è uno sviluppo relativamente recente. L'ipotesi standard si concentra sulla prevalenza dei raggi UV alle latitudini equatoriali. I nostri corpi hanno bisogno della vitamina D, quindi la nostra pelle la produce quando è bagnata dai raggi UV. Ma troppi raggi UV possono avere effetti dannosi e i pigmenti della pelle più scuri sono più efficaci nel bloccarli.
Mentre gli umani si spostano verso latitudini più scure e più fredde, l'idea va, la loro pelle non aveva più bisogno di protezione da troppi raggi UV e alleggeriti in modo da poter produrre vitamina D più benefica con meno luce solare.
Ma gli studi sul DNA che mettono a confronto i moderni ucraini con i loro antenati preistorici mostrano che il colore della pelle europea è cambiato negli ultimi 5.000 anni. Per spiegare questo, un'altra teoria suggerisce che la pigmentazione della pelle avrebbe potuto essere sotto l'influenza della dieta, quando i primi agricoltori soffrivano della mancanza di vitamina D che i loro antenati cacciatori-raccoglitori avevano una volta dai pesci e dai cibi animali.
Nina Jablonski, ricercatrice del colore della pelle presso la Penn State University, ha detto a Science che una nuova ricerca "fornisce prove del fatto che la perdita di vitamina D dietetica regolare a seguito del passaggio a uno stile di vita più fortemente agricolo potrebbe aver innescato" l'evoluzione di una pelle più chiara.
È difficile vedere l'evoluzione in azione. Ma nuove tecnologie come il sequenziamento del genoma - e la potenza di calcolo per scricchiolare enormi quantità di dati - stanno rendendo possibile individuare piccole modifiche genetiche che possono sommarsi per molte generazioni a veri e propri cambiamenti evolutivi. Sempre più database di informazioni genetiche sono anche associati a informazioni come storie mediche e fattori ambientali come la dieta, che possono consentire agli scienziati di osservare il modo in cui interagiscono.
Hakhamanesh Mostafavi, un biologo evoluzionista della Columbia University, ha realizzato uno di questi studi sul genoma che ha analizzato il DNA di 215.000 persone per cercare di vedere come continuiamo ad evolvere nell'arco di una o due generazioni. "Ovviamente la nostra dieta sta cambiando radicalmente oggi, quindi chissà quale effetto evolutivo potrebbe avere", afferma Mostafavi. "Potrebbe non avere necessariamente un effetto di selezione diretta ma potrebbe interagire con i geni che controllano un tratto."
La ricerca genetica di Mostafavi ha anche rivelato che alcune varianti che accorciano effettivamente la vita umana, come quella che spinge i fumatori ad aumentare il loro consumo al di sopra delle norme sul fumo, vengono ancora attivamente selezionate contro.
"Oggi vediamo un effetto diretto di quel gene sulla sopravvivenza umana", spiega. “E potenzialmente puoi immaginare che la dieta possa avere lo stesso tipo di effetto. Abbiamo così tanti cambiamenti dietetici recenti, come il fast food per un esempio, e non sappiamo ancora quali effetti possono avere o meno. ”
Fortunatamente, grazie al lavoro di scienziati come Mostafavi e Hawks, potrebbero non essere necessari 20.000 anni per scoprirlo.
