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El origen de la larga historia de amor de los humanos modernos con los carbohidratos puede ser anterior a nuestra existencia como especie, según muestra un nuevo estudio.
El estereotipo alguna vez dominante de que los humanos antiguos comían filetes de mamut y otros cortes de carne ayudó a promover la idea de una dieta rica en proteínas que era necesaria para impulsar un desarrollo cerebral significativo.
Pero la evidencia arqueológica de los últimos años ha cuestionado esa opinión, sugiriendo que hace mucho tiempo los humanos desarrollaron el gusto por los carbohidratos, asando cosas como tubérculos y otros alimentos cargados de almidones que alguna vez estuvieron presentes. Se detecta analizando bacterias. asentado en los dientes.
Nueva investigación publicada en la revista ciencias El jueves presentará la primera evidencia genética de dietas tempranas ricas en carbohidratos. Los científicos han seguido la evolución de un gen que permite a los humanos digerir el almidón más fácilmente descomponiéndolo en azúcares simples que nuestro cuerpo puede utilizar como energía. El estudio reveló que estos genes se multiplicaron mucho antes de la llegada de la agricultura.
Esta expansión puede remontarse a cientos de miles de años, mucho antes de que nuestra especie, el Homo sapiens o incluso los neandertales emergieran como linajes humanos distintos.
Investigadores del Laboratorio Jackson en Farmington, Connecticut, y de la Universidad de Buffalo en el estado de Nueva York, analizaron los genomas de 68 humanos antiguos. El equipo de estudio se centró en un gen llamado AMY1, que permite a los humanos identificar y comenzar a descomponer los almidones de carbohidratos complejos en la boca mediante la producción de la enzima amilasa. Sin amilasa, los humanos no podríamos digerir alimentos como patatas, pasta, arroz o pan.
Los seres humanos hoy en día tienen múltiples copias de este gen y el número varía de persona a persona. Sin embargo, a los genetistas les ha resultado difícil reconstruir cómo y cuándo aumentó el número de estos genes, un reflejo de cuándo era probable que el consumo de almidón se volviera beneficioso para la salud humana.
“La pregunta principal que intentábamos responder es: ¿cuándo ocurrió esta duplicación? Por eso comenzamos a estudiar genomas antiguos”, dijo la primera autora del estudio, Fayza Yilmaz, científica computacional asociada del Laboratorio Jackson.
“Estudios anteriores muestran que existe una relación entre el número de copias de AMY1 y la cantidad de amilasa que se libera en nuestra saliva. Queríamos entender si este fue un evento que corresponde al advenimiento de la agricultura. Esta es… una pregunta candente”. ella dijo.
El equipo descubrió que hace 45.000 años, los cazadores-recolectores, cuyos estilos de vida eran anteriores a la agricultura, tenían un promedio de cuatro a ocho copias de AMY1, lo que sugiere que al Homo sapiens le gustaba el almidón mucho antes de que tomara forma la domesticación de los cultivos. Dietas humanas.
La investigación también reveló una duplicación del gen AMY1 en los genomas del neandertal y del denisovano. Homininos extintos Fue descubierto por primera vez en 2010 y se sabe relativamente poco al respecto. Según el estudio, la presencia de múltiples copias del gen en tres especies humanas indica que era un rasgo común entre un ancestro común, antes de que los diferentes linajes se dividieran.
Este descubrimiento significa que los humanos antiguos tenían más de una copia de AMY1 hace 800.000 años.
No está claro exactamente cuándo ocurrió la replicación inicial de AMY1, pero probablemente ocurrió de forma aleatoria. La existencia de más de una copia creó una oportunidad genética que dio a los humanos la ventaja de adaptarse a nuevas dietas, especialmente aquellas ricas en carbohidratos, al enfrentarse a entornos diferentes.
El análisis también mostró que el número de copias de AMY1 que una persona porta ha aumentado considerablemente en los últimos 4.000 años, probablemente favorecido por la selección natural a medida que los humanos se adaptaron a dietas ricas en almidón como resultado de un cambio de un estilo de vida de cazadores-recolectores a la agricultura y los cereales. -creciente. .
Taylor Hermes, profesor asistente en el Departamento de Antropología de la Universidad de Arkansas, dijo que el estudio “proporcionó evidencia convincente” sobre cómo evolucionó la maquinaria molecular para convertir almidones difíciles de digerir en azúcares más accesibles para los humanos. Participar en la investigación.
Además, la nueva investigación respalda la teoría emergente de que son los carbohidratos, no las proteínas, los que proporcionan el impulso de energía necesario para aumentar el tamaño del cerebro humano con el tiempo.
“Los investigadores descubrieron que el número de copias del gen de la amilasa aumenta, lo que conduce a una mayor capacidad de degradar “El almidón puede haber aparecido cientos de miles de años antes de que los neandertales o los denisovanos dieran más crédito a la idea de que los almidones se metabolizan en azúcares simples para impulsar el rápido desarrollo del cerebro durante la evolución humana”, dijo Hermes.
“Si bien creo que se justifican más pruebas en genomas humanos antiguos de alta calidad, me sorprendió que los autores pudieran detectar múltiples copias de genes de amilasa en genomas de neandertales y denisovanos publicados anteriormente”, añadió Hermes. “Esto demuestra la importancia de seguir extrayendo los genomas de nuestros ancestros humanos para obtener registros médicos y fisiológicos importantes”.
Christina Warriner, profesora asistente de ciencias sociales y antropología en Harvard, dijo que es difícil entender cómo los genes individuales varían con el tiempo entre poblaciones, y el estudio es “muy impresionante”.
“Sabemos que los cambios tróficos jugaron un papel central en la evolución humana, pero reconstruir estos eventos que ocurrieron hace miles, cientos de miles e incluso millones de años es desalentador”, dijo Wariner, que no participó en la investigación. .
“La investigación genómica de este estudio finalmente ayuda a determinar el momento de algunos de esos hitos clave, revelando pistas tentadoras sobre la larga historia de amor de la humanidad con el almidón”.
