De Ann Gibbons Feb. 6, 2015, 16:30

moderni

Diferența dintre oameni și rudele lor cele mai apropiate este parțial o chestiune de gust. Ignamele, dovlecii și dovleceii sunt la fel de blande ca cartofii pentru limba noastră astăzi, dar pentru un cimpanzeu și strămoșii noștri, soiurile sălbatice erau amare și norocoase. Acum oamenii de știință au identificat unele dintre modificările genetice care le-au permis strămoșilor noștri să își diversifice palatele, permițându-le potențial să profite mai bine de o gamă largă de alimente - și să cucerească lumea.

Pe măsură ce oamenii s-au adaptat la noi habitate, au trebuit să devină deschiși la noi experiențe culinare. Au mâncat rădăcini tuberoase mai amidon, au învățat să-și gătească carnea și legumele rădăcină amară și, în cele din urmă, au domesticit plante și animale. Aceste revoluții alimentare ne-au ajutat să ne facă oameni, oferindu-le corpului caloriile suplimentare care ne-au mărit creierul, permițând în același timp curajul, fălcile și dinții să se micșoreze pe măsură ce mâncam alimente mai moi, mai ușor digerabile.

Pentru a afla cum au evoluat aceste schimbări, geneticianul antropologic George Perry de la Universitatea de Stat din Pennsylvania, University Park și colegii săi au comparat genomul oamenilor moderni și al cimpanzeilor cu genomurile recent publicate ale unui Neanderthal și ale unei rude apropiate, un misterios strămoș uman cunoscut ca denisovan, cunoscut doar din câteva oase găsite într-o peșteră rusească. Toate cele trei grupuri de oameni au pierdut două gene ale gustului amar, TAS2R62 și TAS2R64, care sunt încă prezente la cimpanzei, relatează echipa luna aceasta în Journal of Human Evolution.

Acum două milioane de ani, strămoșii noștri timpurii, cum ar fi Australopithecus sau primii membri ai Homo, au găsit probabil igname sălbatice și alți tuberculi amari. Dar, pe măsură ce oamenii au început să gătească, au putut prăji legume rădăcinoase tuberculoase suficient de mult timp încât să nu fie la fel de amare. (Astăzi, vânătorii-culegători se bazează încă pe tuberculii prăjiți ca sursă majoră de calorii.) În același timp, homininii - membri ai familiei umane - au pierdut acele două gene de gust amar, deci probabil au fost capabili să mănânce o gamă mai largă. de plante tuberoase. Oamenii moderni, neandertalii și denisovenii au pierdut cu toții capacitatea de a detecta aroma amară la unele plante sălbatice și, în cele din urmă, oamenii moderni au crescut soiuri de dovlecei, tărtăcuțe și igname care sunt mai puțin amare decât tipurile sălbatice.

Echipa a găsit, de asemenea, unele diferențe interesante între oamenii moderni, care au provenit din Africa în ultimii 200.000 de ani, și rudele noastre umane arhaice, cum ar fi neandertalii și denisovanii. Linia noastră, de exemplu, poartă în medie șase exemplare și până la 20 de exemplare ale genei amilazei salivare, AMY1. Gena produce enzima amilază din saliva noastră, despre care s-a crezut că ajută la digerarea zaharurilor din alimentele cu amidon, deși rolul său în digestia umană este încă nedovedit. În schimb, cimpanzeii, neandertalii și denisovenii poartă doar una până la două copii ale genei amilazei salivare, ceea ce sugerează că au obținut mai puține calorii de la legumele amidonice decât oamenii moderni. Aceasta confirmă o descoperire anterioară conform căreia neandertalii nu aveau copii suplimentare ale genei amilazei și este „cu siguranță o surpriză”, spune antropologul biologic Richard Wrangham de la Universitatea Harvard, care nu a fost coautor pe această lucrare.

Wrangham a propus ca un strămoș uman cheie, H. erectus, să se bazeze pe gătitul rădăcinilor tuberoase cu amidon pentru a obține suficiente calorii pentru a-și extinde creierul. Dar dacă da, acel strămoș îndepărtat nu folosea copii suplimentare ale genei amilazei pentru a extrage mai multe calorii din aceste alimente vegetale. El și cercetătorul postdoctoral de la Harvard, Rachel Carmody, sugerează că copiile amilazei ar fi putut avea alte funcții, cum ar fi prevenirea cariilor.

Și, deși cercetătorii au propus mai devreme că această adaptare a avut loc odată cu invenția agriculturii, Perry și colegii săi au descoperit că vânătorii-culegători poartă și copii suplimentare ale genei amilazei salivare. Acest lucru sugerează că această adaptare a avut loc la oamenii moderni, după despărțirea cu strămoșul pe care l-au împărtășit cu neandertalii în urmă cu aproximativ 600.000 de ani, dar înainte ca plantele să fie domesticite acum 10.000 de ani. „Acest lucru nu înseamnă că homininii anteriori nu consumau mai mult amidon, dar poate că nu obțineau toate aceleași beneficii ca oamenii moderni”, spune Perry.

Un semn că gătitul a modelat atât genomul strămoșilor, cât și curajul nostru este că oamenii, neandertalii și denisovenii au pierdut cu toții o genă miozatoare a miozinei, MYH16, care ajută la construirea mușchilor puternici de mestecat în fălcile cimpanzeilor. Acesta poate fi un rezultat al învățării de a găti, care înmoaie mâncarea, spune Perry. Acest lucru se potrivește cu dovezile că unii hominini timpurii erau bucătari - neandertalieni din Orientul Mijlociu terci de orz gătit, de exemplu.

Acum, Perry și colegii săi încearcă să-și dea seama când s-a pierdut această genă în descendența umană. Pierderea genei pentru maxilarele musculare la neandertali, denisovani și moderni sugerează că gătitul a apărut în strămoșul lor comun, H. erectus, spune el.