A tejfogyasztás lenyűgöző története

A dél-szudáni dinkák mindennél többre becsülik marháikat. Állítólag négyszáz különböző szavuk van a szarvasmarhára. A Kenyában és Észak-Tanzániában élő maszájok úgy tartják, hogy a Föld összes marhája az istenek ajándéka számukra, és ennek megfelelően igen nagy becsben tartják őket. A dél-afrikai zuluk, xoszák és szvázik jellegzetesen csíkozott úgynevezett nguni teheneinek mintáját pedig már az előkelő belsőépítészek is nagyra értékelik. Az összes pásztorkodó nép tagjai fogyasztanak tejet - ami csak első hallásra tűnik magától értetődőnek. A laktóz-tolerancia kialakulása Afrikában a genetikai összecsiszolódás lenyűgöző története.

2002-ben, miközben még javában zajlott a mintavétel, egy finn kutatócsoport bejelentette, hogy megtalálták a mutációt, amely a felnőttkori laktózemésztés képességéért felelős az észak-európai népesség esetében. Kiderült: az enzimet kódoló gén szabályozó régiójában bekövetkezett apró különbség elég volt ahhoz, hogy a gén ne kapcsoljon le a szoptatás elmúltával sem. Mind a 137 megvizsgált finn hordozta a mutációt, és az egyéb populációkból származó mintákban is összefüggést mutatott a mutáció gyakorisága a laktáz-perzisztenciával.

Két évvel később kiderült, hogy a finnekre jellemző genetikai variáns nem ugyanaz, mint ami a kelet-afrikai, tejet fogyasztó népességre jellemző. Tishkoff és kollégái is mutációkat mutattak ki a laktáz génjének közelében. Megvizsgálták mind a 470 afrikai mintát, és megállapították, hogy az egyik mutáció igen jellemző a tanzániai és kenyai mintákra. Két másik mutáció ugyanakkor észak-kenyai és szudáni mintákhoz volt köthető, igaz, nem annyira egyértelműen. Az viszont egyértelműnek bizonyult, hogy egyik mutáció sem azonos a Finnországban találttal.

A DNS-minták elemzése azt is egyértelműen kimutatta, hogy a tanzániai mutáció igen gyorsan terjedhetett el. A DNS-ben generációról generációra apró, véletlenszerű eltérések halmozódnak fel. A tejcukor lebontását lehetővé tevő mutáció környéke azonban azonos volt a legtöbb hordozóban. Ez arra utal, hogy a gén a közelmúltban változott meg, és igen gyorsan terjedt el - ami azt is jelenti, hogy az új mutáció nagyon erős evolúciós előnyt jelenthetett. Tishkoff adatainak statisztikai elemzése azt sugallja, hogy a mutáció valamikor három-hétezer évvel ezelőtt alakulhatott ki - evolúciós mércével mérve egy szempillantással ezelőtt.

Pozitív emberi szelekció

Tishkoff és kollégái eredményei alapján a laktáz-perzisztencia képessége a pozitív szelekciónak az egyik legszebb példája, amit valaha megfigyeltek az ember esetében. Az igazi előny nem is az a néhány plusz kalória, amit a tejcukor biztosít. A laktáz-perzisztencia lehetővé tehette az életben maradást szárazság idején, mivel a mutációt nem hordozók csak súlyos hasmenés árán tudták volna meginni a tejet, ami pedig csak felgyorsította volna a szervezet kiszáradását.

Ilyen pozitív szelekcióra más példák is vannak: a malária ellen védettséget adó, sarlósejtes vérszegénységet okozó gén, vagy a glükóz-6-foszfát dehidrogenáz (G6PD) nevű enzim génjét érintő mutáció is nagyon előnyösnek bizonyult és gyorsan elterjedt. (Úgy tűnik, hogy elterjedésük ráadásul nagyjából egy időben, az állattartás kezdetekor történt - a malária a helyhez kötött életmód megjelenésekor kezdett igazán gondot okozni.) A laktáz-perzisztenciát segítő pozitív szelekció azonban úgy tűnik, még erősebb - talán azért, mert nem jár olyan hátrányokkal, mint a másik kettő.

A vizsgálatok számos kérdést megvilágítanak a kelet-afrikai kultúrák és tradíciók eredetével kapcsolatban is. Diane Gifford-Gonzalez, a Kalifornia Egyetem antropológusa, a pásztornépek eredetének egyik legelfogadottabb szakértője szerint az újonnan közölt adatok egyenesen megváltoztatják az emberi történelemről alkotott képünket. "A genetikai adatok hiányában eddig úgy gondoltuk, hogy az evolúció jóval lassabban, lépésenként halad. A tejtermékek elterjedésének egy teljesen független és új bizonyítékát ismerhettük most meg, és így jobban megérthetjük, hogyan következtek be ezek a fontos változások táplálkozásunkban" - mondja. Az emberben bekövetkező genetikai változások bizonyos értelemben kiegészítik a szarvasmarhákban, a háziasítás során bekövetkezett genetikai változásokat, amiről az utóbbi tíz évben igen sokat megtudtunk.

Konvergens evolúció

Tishkoff munkája rávilágít az afrikai népek közötti elképesztő genetikai változatosságra is, amit ezidáig igen keveset kutattak. "Olyan hatalmas a genetikai változatosság Afrikában, hogy kénytelenek vagyunk a különböző népcsoportokat külön megvizsgálni, hogy megtaláljuk az összes változatot. Máskülönben teljesen hibás következtetésre juthatunk, ami zavaró lehet betegségek kezelésében" - mutat rá Tishkoff.

Természetesen maradt még bőven megválaszolatlan kérdés. Ott van mindjárt a Tanzániában élő hadza nép, melynek tagjai igen magas laktáz-perzisztenciát mutatnak, bár semmi közük a tehenekhez. Lehetséges, hogy bár mára jórészt vadászó-gyűjtögető életmódot folytatnak, az őseik pásztorkodtak. Egy másik lehetőség, hogy a laktáz enzim aktivitásának megmaradása más előnyökkel is bír a tej emésztésén túl (segíthet például valamelyik jellegzetes helyi táplálék megemésztésében).

A felfedezés értékét éppen azon lehet jól lemérni, hogy mennyi új kérdést vet fel. Az ún. konvergens evolúcióra ember esetében mindeddig igen kevés példát ismertünk. (Konvergens evolúció alatt azt értjük, hogy egy adott tulajdonság egymástól függetlenül többször is megjelenik az idők során.) Az egyik ilyen példa, hogy a világos bőrszín egymástól függetlenül alakult ki Európában és Ázsiában. A maláriához való alkalmazkodásnak szintén számos példája ismert. A laktáz-perzisztencia jelensége azonban egy konkrét és jól követhető példa: egyetlen génhez köthető, melynek számos mutációja lehetséges, és a világ különböző pontjain hasonló a hatása. A kihívást most már a konvergens evolúció kevésbé egyszerű példái jelentik, melyek az evolúció során alakították - vagy alakítják mind a mai napig - az ember biológiáját.

Erika Check cikke alapján (Nature, Vol 444. 994-996) készítette Markó Károly