История скота сделала людей
молочными мутантами
membrana, 13 декабря 2006
Почему некоторые взрослые люди пьют молоко без особых проблем,
а у других оно вызывает проблемы с пищеварением? Оказывается,
это разделение произошло из-за различий в культуре разных
народностей. Более того, выяснилось, что усвоение молока у
них происходит разными способами.
Вопрос о том, как появилась такое резкое различие в переваривании
молока, давно не давал учёным покоя. Новое исследование, проведённое
генетиком Сарой Тишкофф (Sarah Tishkoff) и её коллегами из
лаборатории
в университете Мэриленда (University
of Maryland), дало кое-какие объяснения этой ситуации.
Оно показало, что способность переваривать молоко развита
по-разному у тех, чьи далёкие предки занимались скотоводством,
и у "обычных" людей.
Вообще, главная проблема здесь — это толерантность к лактозе
(углеводу, содержащемуся в молоке). Если верить "школьной
истине" об этой толерантности, то она эволюционировала
у человечества примерно следующим образом.
Раньше, как и сейчас, в младенчестве люди питались преимущественно
материнским молоком. Когда ребёнка отнимали от груди, ему
впоследствии не нужно было больше переваривать молоко. В результате
у многих людей "закрылась" выработка энзима лактазы,
расщепляющего лактозу. Однако с тех пор, как около 9 тысяч
лет назад был одомашнен крупный рогатый скот, людям оказалось
"выгодно", питаясь молоком, заново "воспитать"
у себя толерантность к лактозе. Важно это стало, когда древние
фермеры стали доить, например, коров. В частности, в районе
современной Великобритании это началось ещё 6 тысяч лет назад.
Однако не у всех людей организм принимает молоко одинаково.
Скажем, жители Северной Европы, чьи предки занимались скотоводством,
гораздо более терпимы к лактозе, чем большинство азиатов,
никак не связанных с разведением крупного рогатого скота.
В одном из исследований, проводившемся несколько лет назад,
учёным удалось выявить генетическую мутацию, регулирующую
производство лактазы и позволяющую взрослым финнам и некоторым
другим европейцам без проблем пить молоко.
Однако биологи удивились, когда стали обнаруживать эту мутацию
(правда, с несколько меньшей частотой) у людей из Южной Европы
и стран Ближнего Востока. Зато интересно, что она совершенно
отсутствовала, например, у некоторых африканских пастухов!
Исходя из столь неоднозначной картины, доктор Тишкофф заподозрила,
что толерантность к лактозе развивалась у каждой из этих групп
по-своему. Чтобы разобраться с ситуацией, она вместе с коллегами
взяла анализы крови у 470 добровольцев из 43 этнических групп
в Танзании, Кении и Судане.
Исследователи расшифровали последовательности ДНК, полученной
из этих образцов, и стали искать в них генетические признаки
толерантности к молоку. В том участке, где у европейцев уже
давно нашли вышеуказанную мутацию, помогающую "справляться"
с лактозой, учёные обнаружили целых три варианта мутаций.
На этой карте показан регион, в котором проводилось исследование,
а также распределение фенотипических проявлений "нетерпимости"
к лактозе. Голубым показан уровень полной толерантности, синим
— средний, а тёмно-синим — отсутствие толерантности (иллюстрация
Sarah A Tishkoff et al.).
Частота таких аномалий оказалась выше у народности масаи,
живущей в Кении и Танзании, и у других нило-сахарских этносов,
а также у народа беджа из Судана. Как выяснилось, у людей
с любой из таких мутаций после употребления молока уровень
сахара в крови возрастал, а это значит, что лактоза успешно
усвоилась.
Учёные также обнаружили, что самый "популярный"
вариант мутации распространялся 3-7 тысяч лет назад. А это
совпадает со временем одомашнивания скота, которое в этом
регионе имело место около 8 тысяч лет назад. Из этого следует,
что особенности усвоения молока — это не только биологический
феномен, но и во многом культурное явление.
Кстати, то, что Саре Тишкофф удалось произвести такую датировку,
также имеет большое значение. Профессор антропологии Диана
Гиффорд-Гонзалес (Diane
Gifford-Gonzalez) из университета Калифорнии в Санта-Круз
(University of California,
Santa Cruz) утверждает: "Эти сведения чрезвычайно
важны, ибо показывают скорость, с которой происходит подбор
необходимой мутации".
Комментируя результаты работы, Кеннет Вайсс (Kenneth
M. Weiss), профессор биологической антропологии и генетики
из университета Пенсильвании (Pennsylvania
State University), добавил, что данное исследование —
элегантный пример того, что эволюция может найти несколько
различных решений одной и той же проблемы, особенно — в ситуации
жёсткого отбора.
"Существует несколько способов переваривания молока,
— сказал доктор Вайсс, комментируя тот факт, что для расщепления
лактозы могут "применяться" разные мутации одного
и того же участка ДНК. — И вообще, это очень приятная работа.
Она показала, что эволюция может сделать нечто большее, чем
просто выбрать один ген и заставить его работать".
|
